GmDREB8在大豆干旱胁迫下的功能分析

[目的]本研究旨在解析大豆DREB(dehydration responsive element-binding protein)转录因子基因GmDREB8 与干旱胁迫的关系,为DREB转录因子参与大豆干旱胁迫的分子机制研究奠定基础,也为大豆耐旱转基因育种提供新的基因资源.[方法]以大豆品种'天隆1 号'为试材,通过荧光定量PCR(RT-qPCR)分析10 个DREB基因在干旱胁迫诱导下的表达模式及GmDREB8 在大豆不同组织和植物激素处理下的表达.采用生物信息学方法分析GmDREB8 保守基序和亚细胞定位.通过农杆菌介导的烟草瞬时表达体系进行GmDREB8 蛋白的亚细胞定位.分别在拟南芥中异源表达GmDREB8 和利用VIGS(virus-induced gene silencing)技术在大豆中沉默GmDREB8,分析该基因在拟南芥和大豆干旱胁迫中的功能.[结果]10 个DREB基因在干旱胁迫下都被诱导表达,但这 10 个基因间表达谱存在差异.筛选并克隆得到GmDREB8,其位于大豆17 号染色体上,含有 1 个AP2 结构域,蛋白相对分子质量为 19.79×103,pI为 9.76.GmDREB8 基因受到植物激素赤霉素(ABA)和水杨酸(SA)的诱导表达.GmDREB8 蛋白位于细胞核内.异源表达GmDREB8 转基因拟南芥在不同浓度的甘露醇处理下表现出比野生型更短的根,对干旱胁迫更敏感.与空载对照相比,大豆GmDREB8 沉默株系叶片在干旱处理后相对电导率、相对失水率、丙二醛(MDA)含量更低,游离脯氨酸(Pro)含量更高,表现出更强的耐旱性.[结论]GmDREB8 可负向调控植物的耐旱能力.