大豆油体蛋白基因 GmOLE2 的功能分析
摘要
目的本文旨在对编码栽培大豆（Glycine max）油体蛋白（oleosin，OLE）的GmOLE2基因进行功能研究，分析其蛋白结构、在油脂合成中的调控作用以及对非生物胁迫的响应。 方法运用生物信息学方法，分析其蛋白保守结构、亲疏水性以及进化关系；利用农杆菌侵染获得转基因拟南芥纯合株系，并利用气相色谱检测转基因拟南芥种子脂肪酸组分；对转基因拟南芥进行多种非生物胁迫处理，观察并统计相关性状和指标。 结果GmOLE2蛋白具有OLE蛋白家族高度保守的结构域——脯氨酸结，且蛋白中间部分是一个由约24个氨基酸组成的超长疏水性结构域。GmOLE2是种子特异性表达的基因，过表达GmOLE2导致拟南芥种子内总蛋白含量增加约25%，总可溶糖含量下降10%，油脂含量下降约10%，饱和脂肪酸和三不饱和脂肪酸含量减少，单不饱和脂肪酸含量增加。过表达GmOLE2拟南芥种子可以缓解冻害，-20℃处理后的种子萌发率仍达到75%，是野生型萌发率的2倍。GmOLE2 mRNA积累受MeJA和ABA调控：10 μmol·L-1 MeJA处理GmOLE2过表达拟南芥幼苗，其主根生长受到抑制的情况下，侧根丰度及长度显著大于未处理组，且在24 h内GmOLE2基因表达量显著增加，是未处理组的8~10倍。将GmOLE2过表达拟南芥的种子播种在含0.5 μmol·L-1 ABA的培养基上，萌发3 d后，经RT-qPCR检测发现GmOLE2基因表达量显著升高，是未处理组的8倍。 结论GmOLE2基因具有典型油体蛋白结构特征。在拟南芥中过表达GmOLE2基因，虽然减少种子总油含量但可以调节脂肪酸构成，且其种子具有较好的抗冻性，可受MeJA和ABA诱导表达参与植物对非生物胁迫的响应。
引用本文（GB/T 7714）
郭新亚, Guo Xinya, 张文华, 等. 大豆油体蛋白基因 GmOLE2 的功能分析[J]. 未知来源, 2021.
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