大豆GmNAC131基因的生物信息学及表达分析

NAC基因在多种作物中具有抵御生物与非生物胁迫的作用,为了分析大豆NAC131基因的功能,本研究从Williams 82大豆中克隆GmNAC131基因,对该基因及其编码蛋白质的特征、结构、功能及不同组织的表达量进行生物信息学分析;采用qRT-PCR方法分析非生物胁迫后不同时间段基因的诱导表达.结果表明:GmNAC131基因cDNA全长1 945 bp,开放阅读框长1 053 bp,编码350个氨基酸,蛋白质分子量为39.49 ku,等电点为7.62.GmNAC131基因组包含3个外显子和2个内含子.GmNAC131蛋白在16～166位氨基酸处含有1个高度保守的NAC结构域.编码蛋白中没有信号肽,没有跨膜结构,蛋白质组成具有疏水性.GmNAC131定位在细胞核中,具有8个糖基化位点和34个磷酸化位点.GmNAC131蛋白与野大豆、豇豆、绿豆及黧豆的NAC蛋白具有较高的相似性,与GsNAC在相同分支.转录组数据表明GmNAC131基因在大豆不同组织中都表达,在根中表达量最高,在叶中表达量最低.4℃低温胁迫24 h过程中GmNAC131基因表达量波动变化;250 mmol·L-1 NaCl胁迫12 h表达量出现最大值;30％PEG6000胁迫0.5 h表达量最高;100 μmol·L-1ABA胁迫6 h表达量达到最大值.表明大豆该基因可能参与响应高盐和干旱等非生物胁迫.     

大豆Glyma08g11030基因结构及原核表达分析

为了进一步明确Glyma08g11030基因的功能,利用生物信息学和PCR的方法,对Glyma08g11030进行序列分析及蛋白结构域分析。生物信息学分析表明,该基因cDNA全长1 419 bp,开放阅读框长1 362 bp,编码453个氨基酸,蛋白质分子质量约为51.288 ku,等电点为8.14。序列分析表明,Glyma08g11030基因组包含2个外显子和1个内含子。多序列比对结果表明,Glyma08g11030蛋白含有1个F-BOX保守域。进化树分析表明,该蛋白与木豆、菜豆、花生、豇豆、红小豆具有同源关系。为了获得纯化的Glyma08g11030蛋白,将扩增片段克隆至原核表达载体pET28a,构建重组质粒pET28a-Glyma08g11030,经过SDS-PAGE电泳检测获得了目的蛋白,结果表明,该蛋白主要以包涵体形式存在。为进一步纯化和鉴定Glyma08g11030蛋白及研究其功能奠定了基础。