基于大豆叶枕响应叶柄角变化转录组的MYB基因分析

作者：常玮; 王娟; 郑清岭; 张彦威; 陈吉宝^*

来源：西北农林科技大学学报(自然科学版), 2024, (02): 1-10.

DOI：10.13207/j.cnki.jnwafu.2024.02.007

• 大豆
• 叶柄角
• 叶枕
• 转录组
• MYB转录因子

[目的]阐明MYB基因家族成员是否参与大豆叶柄角(leaf petioles angle,LPA)变化的调控过程,为大豆理想株型育种研究奠定基础。[方法]以郑196为材料,利用大豆叶枕响应叶片向光运动转录组挖掘差异表达大豆MYB基因(GmMYB);利用ProtComp 9.0进行亚细胞定位预测;以拟南芥MYB蛋白序列为参考,采用MEGA v5.0软件进行系统进化分析;分别利用在线程序MEME和PlantPAN3.0分析差异表达MYB基因保守基序(motif)和启动子序列的顺式作用元件;以NCBI数据库中大豆转录组数据及RNA-seq数据为基础,采用TBtools进行表达模式分析,并在此基础上进行候选基因的精准定量检测。[结果](1)鉴定出13个差异表达GmMYB,其中上调表达9个,下调表达4个;亚细胞定位结果表明,11个MYB蛋白位于细胞核,2个位于细胞外基质。(2)基于MYB蛋白序列构建系统进化树,可将13个差异表达GmMYB分为6组。(3)对13个差异表达GmMYB基因结构进行分析,结果共鉴定到10个基序,其中基序1和基序2是MYB保守结构域的一部分。(4)在启动子区域鉴定获得脱落酸响应元件、参与干旱响应元件、响应光照的顺式作用元件、分生组织表达和生长素响应等多个响应逆境胁迫及光照的顺式作用元件。(5)表达模式分析结果表明,13个差异表达GmMYB基因在大豆不同组织器官中存在表达差异,其中Glyma.01G190100和Glyma.08G042100在叶枕处表达。(6)对Glyma.01G190100和Glyma.08G042100进行精准定量检测,结果显示其相对表达量在叶片向光运动前后变化剧烈,可作为大豆叶柄角调控候选基因用于进一步研究。[结论]鉴定出13个与大豆叶柄角调控相关的MYB基因,其中Glyma.01G190100和Glyma.08G042100可作为大豆叶柄角调控候选基因用于大豆理想株型育种研究。

• 单位
  山东省农业科学院作物研究所; 南阳师范学院