野生大豆鹽堿脅迫相關GsGAPC基因克隆及表達特性分析

摘要：甘油醛-3-磷酸脫氫酶作為糖降解過程中重要的酶之一,在生物體的生命活動及非生物脅迫應答過程中發揮重要作用。本研究以耐鹽堿能力極強的野生大豆‘G07256’為材料,采用同源克隆的方法獲得了編碼野生大豆甘油醛-3-磷酸脫氫酶的基因全長,并命名為GsGAPC,其CDS區為1023bp,編碼340個氨基酸,是一個穩定蛋白,不具有跨膜結構域。通過蛋白二級結構及三級結構預測發現,該蛋白二級結構主要由α螺旋、β折疊、延伸鏈和無規則卷曲組成且三級結構復雜。進化樹分析發現,野生大豆GsGAPC蛋白與大豆(G.max、NP_001240046.1)、綠豆(V.radiate、XP_014494377.1)、木豆(C.cajan、XP_020228078.1)、菜豆(P.vulgaris、XP_007163725.1)的同源性較近。蛋白保守結構域分析顯示GsGAPC有3個保守結構域,N-端結構域,NAD結合結構域和C端甘油醛-3-磷酸脫氫酶亞家族結構域(Gp_dh_Csuperfamily)。實時熒光定量PCR分析發現GsGAPC在野生大豆的根、莖、葉、子葉中均表達,且在根中表達量最高;鹽、ABA、MeJA處理后,GsGAPC在野生大豆的根中均上調表達;而在葉中,4種脅迫處理后GsGAPC均顯著誘導表達。該結果暗示GsGAPC在野生大豆的根和葉中可能通過JA和ABA信號通路來響應鹽堿脅迫。