大豆GmcpSecA基因克隆及表达特异性研究

摘要

Sec途径是将核编码的叶绿体蛋白输入到类囊体腔的蛋白分选途径之一，对叶绿体正确行使其功能有重要作用。前期研究获得了拟南芥AtcpSecA基因功能缺失的突变体agy1，其叶片呈黄白色，叶绿体发育缺陷，内部缺少类囊体片层结构。我们从大豆中克隆了拟南芥AtcpSecA的同源基因GmcpSecA基因的全长cDNA序列和5’端ATG上游1.5kb的启动子；同时构建了GmcpSecA::GUS和CaMV35S::GmcpSecA融合基因的双元表达载体，以农杆菌介导的转化方法获得转基因拟南芥。GUS组织化学染色结果表明：在GmcpSecA::GUS转基因拟南芥的子叶、叶片、萼片等绿色组织中都可以检测到较强的GUS活性，而在非绿色组织中没有检测到GUS表达。
　　 以双元表达载体CaMV35S::GmcpSecA转化拟南芥叶绿体结构与功能缺失突变体agy1，发现GmcpSecA基因能部分回补agy1突变体的表型。推测GmcpSecA基因与AtcpSecA基因功能相似，在叶绿体发育过程中发挥重要作用。以双元表达载体CaMV35S::GmcpSecA转化野生型拟南芥，通过表型分析发现，与野生型拟南芥相比，CaMV35S::GmcpSecA转基因拟南芥生长更加旺盛，莲座较大，叶片绿色较深，抽薹较早，以及对光敏感性增加。