大豆再生相关基因GmESR1克隆及功能初步分析

摘要

与水稻、烟草等作物相比,大豆的遗传转化效率低下,目前已严重阻碍大豆分子育种和大豆基因功能的研究。任何遗传转化均依赖于高效的受体系统和转化方法,因此建立良好的受体系统是实现基因转化的先决条件。大豆再生体系的研究,目前大多集中在组织培养方面,对大豆的再生过程分子基础和调控机制研究较少,所以选择对大豆再生相关基因进行克隆并对其功能进行分析。本研究利用同源克隆技术,对拟南芥再生相关基因ESR1进行同源序列比对,对大豆再生相关基因GmESR1进行序列分析。大豆再生相关基因GmESR1全长1164bp,转录区为981bp,能编码326个氨基酸,含有一个AP2/ERF结构域,属于AP2家族成员。研究对大豆叶片进行细胞分裂素处理，并提取不同组织RNA，利用实时定量PCR技术对其分析，结果表明，细胞分裂素能明显促进GmESRl基因表达，GmESRI基因在未成熟胚和花中大量表达，在根和叶中表达量较低。利用同源克隆技术对GmESR1基因进行克隆，构建PB1121-3300表达载体，并利用子叶节法、花序侵染法、叶盘法等分别将GmESR1基因转化大豆、拟南芥、烟草，进一步分析结果表明，GmESR1基因不仅能使植株矮化，促进分枝，并且能增强转基因大豆植株抗氧化能力。