摘要

【目的】挖掘大豆Glycine max MADS转录因子家族成员GmMADS4基因信息,初步分析其结构及功能。【方法】通过生物信息学分析的方法,对GmMADS4基因进行基因结构、编码蛋白信息、保守结构域、系统进化树以及互作蛋白预测等分析。此外,利用烟草叶片瞬时转化法分析亚细胞定位,通过实时荧光定量PCR进行组织部位及响应缺素的表达模式分析,利用下胚轴复合植株转化法分析超量表达GmMADS4对转基因毛根生长的影响。【结果】GmMADS4基因开放阅读框长度为732 bp,编码蛋白相对分子质量为28 000;保守结构域含有MADS-box和K-box,属于II型MADS家族成员,在进化关系上与拟南芥的AtAP3相似性较高;GmMADS4在大豆多个部位均有表达,特别在花和种子中的表达量较高;缺氮或缺磷处理均显著增加GmMADS4在叶部和根部的表达;GmMADS4主要定位在细胞核,超量表达GmMADS4显著增加转基因毛根的可溶性磷含量。【结论】GmMADS4属于大豆II型MADS家族成员,具有核定位功能,可能在大豆种子和花的发育过程中发挥作用,以及参与大豆根部缺磷响应及磷稳态调节。