野生大豆盐碱胁迫相关GsGAPC基因克隆及表达特性分析

甘油醛-3-磷酸脱氢酶作为糖降解过程中重要的酶之一,在生物体的生命活动及非生物胁迫应答过程中发挥重要作用.本研究以耐盐碱能力极强的野生大豆‘G07256'为材料,采用同源克隆的方法获得了编码野生大豆甘油醛-3-磷酸脱氢酶的基因全长,并命名为GsGAPC,其CDS区为1023 bp,编码340个氨基酸,是一个稳定蛋白,不具有跨膜结构域.通过蛋白二级结构及三级结构预测发现,该蛋白二级结构主要由α螺旋、β折叠、延伸链和无规则卷曲组成且三级结构复杂.进化树分析发现,野生大豆GsGAPC蛋白与大豆(G.max、NP_001240046.1)、绿豆(V.radiate、XP_014494377.1)、木豆(C.cajan、XP_020228078.1)、菜豆(P.vulgaris、XP_007163725.1)的同源性较近.蛋白保守结构域分析显示GsGAPC有3个保守结构域,N-端结构域,NAD结合结构域和C端甘油醛-3-磷酸脱氢酶亚家族结构域(Gp_dh_C superfamily).实时荧光定量PCR分析发现GsGAPC在野生大豆的根、茎、叶、子叶中均表达,且在根中表达量最高;盐、ABA、MeJA处理后,GsGAPC在野生大豆的根中均上调表达;而在叶中,4种胁迫处理后GsGAPC均显著诱导表达.该结果暗示GsGAPC在野生大豆的根和叶中可能通过JA和ABA信号通路来响应盐碱胁迫.