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
- Title:
- Bioinformatics Analysis of Soybean NAC Transcription Factor and Cloning and Subcellular Localization of GmNAC-1
- 摘要:
- 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RNAseq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、TGACGmotif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RNAseq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。
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备注/Memo
黑龙江省重点基金（ZD2022C002）；黑龙江省重点研发项目（JD22A015）；国家自然科学基金（U22A20473）；国家现代农业岗位体系项目（CARS04PS07）；东北农业大学科研项目（NEAU2023QNLJ003）。