大豆GmWIN1-6转录因子的鉴定、表达分析及盐胁迫响应
2021-05-15蔡桂萍刘宝玲周雅莉邓咪咪高慧玲李润植
蔡桂萍,刘宝玲,周雅莉,邓咪咪,高慧玲,李 腾,张 莉,李润植
(山西农业大学农学院,太谷 030801)
大豆(Glycine max)是我国甚至全球重要的油料作物,可食用和作为饲料[1]。大豆油是全世界食用油的主要来源之一,约占总植物油产量的28%[2]。其主要由5 种脂肪酸组成,包括2 种饱和脂肪酸[棕榈酸(C16:0,约11.38%)、硬脂酸(C18:0,约4.29%)]和3 种不饱和脂肪酸[油酸(C18:1Δ9,约15.66%)、亚油酸(C18:2Δ9,12,约47.33%)和亚麻酸(C18:3Δ9,12,15,约15.40%)][3-4]。其中高含量的亚油酸可以降低血液中的胆固醇,预防心脑血管疾病。作为一种优异的食用植物油,大豆油在全球的需求量日益增加。提高大豆油的产量始终是遗传育种及大豆生产的一个主攻领域[5]。深入研究大豆种子油脂的生物合成及积累机制可为大豆遗传改良提供理论基础。
AP2/ERF(APETALA2/ethylene-responsive factor)蛋白家族包含220 多个成员,被认为是植物界最重要的转录因子超家族,其典型特征是含有60~70 个氨基酸组成的高度保守的DNA 结合结构域,即AP2结构域。该结构域由3 个β-转角(beta turn)和1 个α-螺旋(alpha helix)构成。基于AP2 结构域的拷贝数,AP2/ERF 家族可简单分为4 个亚家族:AP2 亚家族、ERF亚家族、DREB亚家族、RAV 亚家族[6]。
WIN1(WAX INDUCER1/SHINE1)具有1个AP2结构域,又名SHN1,属于ERF-B6 亚家族。此亚家族还具有其他2 个成员,即SHN2、SHN3,且功能与WIN1 相似[7-9],主要参与植物蜡质和角质的生物合成过程,可提高植物的抗逆性。WIN1也参与植物非生物胁迫反应,激活植物激素等信号通路,进而调控下游功能基因的表达[10]。蜡质和三酰甘油(triacylglycerol,TAG)都属于酯类化合物,因此,WIN1 在调控蜡质时也能同时调控若干个油脂基因,显著影响植物的油脂积累。近年来,人们已经从甘蓝型油菜(Brassica napus)、拟南芥(Arabidopsis thaliana)、大麦(Hordeum vulgare)等植物中分离得到了WIN1基因,并验证了该蛋白的活性。……
