大豆查尔酮异构酶GmCHI4A和GmCHI4B基因的克隆及功能验证

发布时间：2020-06-08 22:01

【摘要】：大豆是我国重要的经济作物,其不仅具有丰富的蛋白质和油脂,还富含维生素,异黄酮等有益身体健康的微量物质,具有极高的营养价值和经济价值。然而,干旱、病害、低温、土地盐碱化等不良环境因素可严重影响大豆的正常生长发育,进而影响产量。研究表明,CHI查尔酮异构酶在植物应对生物非生物胁迫,提高植物抗逆性中起着重要作用。本实验以大豆Williams 82为材料,克隆了查尔酮异构酶基因Gm CHI4A和Gm CHI4B,并对其进行功能验证,主要研究结果如下:1.利用RT-PCR方法从大豆品种Williams 82中克隆了Gm CHI4A和Gm CHI4B基因。Gm CHI4A和Gm CHI4B的ORF全长均为630bp,编码209个氨基酸残基,预测相对分子质量分别为23.5KDa和25.56KDa。预测编码的蛋白定位于细胞核中。氨基酸序列比对和系统进化树分析表明,Gm CHI4A和Gm CHI4B基因属于IV型查尔酮异构酶基因。2.SDS-PAGE电泳检测到Gm CHI4A和Gm CHI4B基因均可在原核系统中高效表达。3.利用荧光定量PCR技术对Gm CHI4A和Gm CHI4B基因表达进行了分析,结果表明,Gm CHI4A和Gm CHI4B在大豆根、茎、叶、胚都有表达,不具有组织特异性,且二者均在根部表达量最高。4.利用发根农杆菌将Gm CHI4A和Gm CHI4B转化到大豆子叶节中,诱导产生发状根,对转基因大豆发状根进行Na Cl盐胁(浓度)迫处理,鉴定Gm CHI4A和Gm CHI4B的抗盐性。结果表明,与对照相比,转Gm CHI4A和Gm CHI4B的大豆发状根的耐盐性均显著提高,说明Gm CHI4A和Gm CHI4B能提高转基因大豆根系的耐盐性。5.转Gm CHI4A和Gm CHI4B基因的大豆发状根中,Gm TIP1:1,Gm SOD1,Gm SOS1的表达量显著上升,Gm TIP1:3,Gm CAT1,Gm POD的表达量下降。6.与对照相比,转Gm CHI4A和Gm CHI4B基因的大豆发状根中,异黄酮总量含量有所增加。
【图文】：

RT-PCR扩增,残基

图 2.1 GmCHI4A 和 GmCHI4B 的 RT-PCR 扩增结果M:DNA Marker(DL2000)CHI4B RT-PCR 扩增结果；2：GmCHI4A RT-PCR 扩2.1 RT-PCR amplification results of GmCHI4A and GmC Marker(DL2000)；1：RT-PCR amplification results of G2：RT-PCR amplification results of GmCHI4AI4A 和 GmCHI4B 基因的序列分析及所编码的蛋白的结I4A 的 ORF 全长为 630bp，，编码 209 个氨基酸残基（图C1069H1671N259O330S2，相对分子质量为 23.50 KDa，等中半衰期大于 20h，不稳定参数为 42.97，这类蛋白正电荷残基（Asp+Glu）为 22，带负电荷残基（Asp值为 -0.151，预测为亲水性蛋白，通过 Smart 网站预

氨基酸序列,核苷酸序列,氨基酸序列

图 2.1 GmCHI4A 的核苷酸序列及其推测的氨基酸序列Fig 2.1 Nucleotide sequence of GmCHI4A and its deduced amino acid sequen
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S565.1

【参考文献】