一种新的大豆（Glycine max）DREB转录因子GmRAP2 4调控烟草的盐胁迫响应基因：体外和计算机模拟证据

《In Vitro Cellular & Developmental Biology - Plant》：A novel Glycine max DREB transcription factor, GmRAP2 4, regulates tobacco salt stress response genes: in vitro and in silico evidence

探究大豆GmRAP2-4基因在转基因烟草中的盐胁迫响应机制，发现其通过调控下游基因NtP5CS促进脯氨酸合成，提高抗盐性。

　　

摘要

盐度是一个主要的非生物因素，会对大豆的产量和种子质量产生不利影响。在拟南芥（Arabidopsis thaliana）中，转录因子RAP2-4已被证明能够调控与光、干旱、盐分和氧化应激反应相关的众多下游基因。在大豆中，RAP2-4被认为具有耐旱和耐盐功能，但其调控作用尚未通过实验得到证实。本研究探讨了大豆基因GmRAP2-4在转基因烟草中对盐胁迫响应基因的表达动态及其调控作用。将携带GmRAP2-4的构建体导入烟草植株中，并通过实时荧光定量PCR（real-time RT-PCR）技术检测了GmRAP2-4及其选定下游靶基因的转录水平。在盐胁迫条件下，转基因植株中的GmRAP2-4表达量比野生型（WT）植株增加了2.04至5.01倍，相对于非胁迫条件则增加了1.81至13.39倍（p?NtSODFe上调了2.33至3.63倍，NtCLC上调了11.72至26.40倍，NtP5CS上调了1.27至2.41倍（p?in silico）对接分析显示，RAP2-4的AP2结构域能够特异性结合这些基因启动子中的顺式调控元件，其中AP2与NtP5CS启动子复合物的结合稳定性最高。T09品系中脯氨酸积累的增加与NtP5CS的强烈激活相关，这表明GmRAP2-4可能直接调控NtP5CS的表达，从而增强脯氨酸的生物合成，进而提高转基因烟草的耐盐性。