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大豆NAC转录因子生物信息学分析及GmNAC-1克隆和亚细胞定位 被引量：1
1
作者 曲硕 刘芳 +5 位作者 孙浩文 宋庚辰 胡世豪 姜海鹏 赵雪 韩英鹏 《大豆科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期523-538,共16页
为研究抗大豆胞囊线虫NAC基因,对大豆东农L10(抗SCN3)和黑农37(感SCN3)进行SCN3逆境胁迫处理,通过RNA-seq筛选差异表达GmNAC基因,采用生物信息学方法分析大豆NAC蛋白理化性质、磷酸化、亲水性和蛋白结构,并进行亚细胞定位、基因共线性... 为研究抗大豆胞囊线虫NAC基因,对大豆东农L10(抗SCN3)和黑农37(感SCN3)进行SCN3逆境胁迫处理,通过RNA-seq筛选差异表达GmNAC基因,采用生物信息学方法分析大豆NAC蛋白理化性质、磷酸化、亲水性和蛋白结构,并进行亚细胞定位、基因共线性分析和启动子区元件分析。克隆GmNAC-1,构建过表达GmNAC-1的pCAMBIA3300质粒,通过农杆菌注射法转化至烟草中,进行亚细胞定位。对SCN3胁迫后抗、感大豆的根、茎、叶进行荧光定量PCR。结果表明:NAC家族蛋白总体呈现电中性;二、三级结构无规则卷曲比例最高;亚细胞定位表明NAC家族蛋白存在于细胞核;蛋白总体呈现亲水性,不存在染色体偏好性;丝氨酸对维持蛋白功能发挥主要作用;蛋白总体上为可溶性蛋白;存在多个响应逆境胁迫应答元件LTR、MRE、TGACG-motif等;共线性分析表明不同物种中的NAC基因存在一定同源性。荧光定量PCR结果表明抗、感大豆在受到SCN3胁迫后,GmNAC-1基因均存在上调表达,但抗病比感病大豆根系GmNAC-1基因上调表达更明显。亚细胞定位结果表明GmNAC-1定位于细胞核中,与生物信息学预测结果一致。本研究通过RNA-seq筛选差异表达基因GmNAC-1,该基因参与SCN逆境胁迫,结果为进一步研究抗大豆抗胞囊线虫基因奠定基础。 展开更多
关键词 大豆胞囊线虫 GmNAC-1 RNA-SEQ 荧光定量PCR 生物信息学
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大豆胞囊线虫相关基因GmSBPC的克隆及表达模式分析
2
作者 宋庚晨 曲硕 +4 位作者 胡世豪 刘芳 孙浩文 赵雪 韩英鹏 《植物遗传资源学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1001-1013,共13页
以黑农37(感)和东农L10(抗)大豆胞囊线虫3号生理小种胁迫RNA-seq数据,筛选出差异表达基因GmSBPC,对该基因编码蛋白的空间结构、蛋白理化性质、亲疏水性等进行生物信息学分析。利用抗病东农L10根系c DNA克隆GmSBPC。将含有pCAMBIA1302-Gm... 以黑农37(感)和东农L10(抗)大豆胞囊线虫3号生理小种胁迫RNA-seq数据,筛选出差异表达基因GmSBPC,对该基因编码蛋白的空间结构、蛋白理化性质、亲疏水性等进行生物信息学分析。利用抗病东农L10根系c DNA克隆GmSBPC。将含有pCAMBIA1302-GmSBPC重组载体转化至大肠杆菌DH5α、农杆菌GV3101(psoup-p19)进行亚细胞定位分析。重组pCAMBIA3300-Gm SBPC转至根癌农杆菌K599进行大豆毛状根侵染。线虫土种植东农L10(抗)、东农50(感),大豆胞囊线虫胁迫处理0 d、3 d、6 d、9 d、12 d、15 d分别取根、茎、叶进行qRT-PCR分析基因表达模式。结果表明,GmSBPC蛋白编码146个氨基酸,为不溶性蛋白,α螺旋区占28.08%、延伸结构占15.75%、无规则卷曲占56.16%。亚细胞定位结果表明基因定位在细胞核中。过表达毛状根相比野生型大豆单位面积内线虫数目减少。大豆胞囊线虫胁迫下该基因在东农50和东农L10根系的表达模式为先升高后降低,整体表达水平东农L10根系>东农50根系,东农L10根系中12 d表达量最高,该时期为线虫侵染大豆的二龄幼虫时期,因此判定该基因对线虫胁迫存在响应应答反应,推测该基因参与大豆胞囊线虫的胁迫反应。这些研究结果有助于进一步探讨SBPC基因在大豆抗胞囊线虫过程中的生理功能。 展开更多
关键词 大豆 GmSBPC QRT-PCR 亚细胞
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大豆胞囊线虫相关基因GmWRKY-3克隆及功能探究
3
作者 刘芳 曲硕 +3 位作者 孙浩文 姜海鹏 赵雪 韩英鹏 《江苏农业科学》 北大核心 2024年第23期30-38,共9页
大豆是世界四大粮食作物之一,与小麦、水稻和玉米并列。大豆胞囊线虫(SCN,Heterodera glycines Ichinohe)是全球大豆最有害的病原体之一。利用大豆胞囊线虫3号生理小种(SCN 3)、感病品种绥农14、抗病品种东农L10为材料,进行转录组分析,... 大豆是世界四大粮食作物之一,与小麦、水稻和玉米并列。大豆胞囊线虫(SCN,Heterodera glycines Ichinohe)是全球大豆最有害的病原体之一。利用大豆胞囊线虫3号生理小种(SCN 3)、感病品种绥农14、抗病品种东农L10为材料,进行转录组分析,筛选出差异表达基因GmWRKY-3。为探究大豆GmWRKY-3基因的生物学功能及潜在用途,克隆GmWRKY-3基因,对GmWRKY-3基因的理化性质、编码的蛋白质的二级结构和三级结构以及系统进化等生物信息学分析;构建pCAMBIA1302-GmWRKY-3利用农杆菌侵染烟草,并进行亚细胞定位分析;构建pCAMBIA3300-GmWRKY-3植物重组质粒,转化农杆菌K599后瞬时侵染大豆毛状根,初步探究GmWRKY-3基因的功能。结果表明,GmWRKY-3基因编码的蛋白分子量约为24.93 ku,等电点为8.46,分子式为C_(1086)H_(1722)N_(312)O_(343)S_(9),不稳定系数为67.73,属于不稳定蛋白质。二级结构以无规则卷曲为主,三级结构由1个α-螺旋和5个β-折叠组成;该基因含有多个光响应元件和多种激素顺式作用元件等。亚细胞定位结果表明,GmWRKY-3基因主要定位于细胞核。农杆菌瞬时侵染大豆毛状根结果表明,与pCAMBIA3300空载体转基因植株相比,pCAMBIA3300-GmWRKY-3重组质粒转基因受体植株东农50中根部线虫数量相对较少。上述结果表明,GmWRKY-3基因对SCN有一定的抵抗能力。 展开更多
关键词 大豆 大豆胞囊线虫 GmWRKY-3 亚细胞定位
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