GmHSFA1基因克隆及其过量表达提高转基因大豆的耐热性

Cloning of GmHSFA1 Gene and its Overexpression Leading to Enhancement of Heat Tolerance in Transgenic Soybean

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摘要热激转录因子在调节植物对逆境胁迫应答和热激蛋白基因表达方面起重要作用.采用生物信息学和比较基因组学方法结合RACE技术从大豆基因组中克隆到一个新的热激转录因子基因GmHsfA1, 其cDNA全长1 781 bp, 包含1个1 533 bp的开放阅读框, 编码含有510个氨基酸残基的蛋白质(GenBank登录号为AY458843).与其他转录因子的分子结构相似,GmHSFA1也含有4个典型的结构功能域-DNA结合域、寡聚域、核定位信号和C端激活域.BLAST分析表明, GmHSFA1与其同源性最高的番茄热激转录因子LpHSFA1之间的氨基酸序列相似性为52.46%.RT-PCR、Northern和遗传转化结果显示:1)GmHsfA1在大豆的不同组织中呈现组成型表达模式; 2)常温下转基因大豆植株的GmHsfA1表达水平明显高于非转基因对照; 3)GmHsfA1的过量表达激活了转基因大豆植株中热激蛋白基因GmHsp22在非诱导条件下的转录, 并加强了高温胁迫下另2个热激蛋白基因GmHsp23和GmHsp70的表达; 4)转GmHsfA1大豆植株的耐热温度(达52℃)明显高于非转基因植株.上述结果说明, GmHsfA1的过量表达激活或促进其下游3个热激蛋白基因的转录或表达, 明显提高了转基因大豆植株的耐热能力.

作者陈晓军 ^[1] 叶春江 ^[2] 吕慧颖 ^[3] 徐民新 ^[3] 李葳 ^[3] 张利明 ^[3] 王超 ^[3] 罗淑萍 ^[4] 朱保葛 ^[3] 学术成果认领

作者单位中国科学院遗传与发育生物学研究所,北京,100101;新疆农业大学农学院,乌鲁木齐,830052 ^[1] 中国科学院遗传与发育生物学研究所,北京,100101;济南大学化工学院生物技术系,济南,250022 ^[2] 中国科学院遗传与发育生物学研究所,北京,100101 ^[3] 新疆农业大学农学院,乌鲁木齐,830052 ^[4]

关键词大豆热激转录因子A1(HSFA1)转基因热胁迫过量表达耐热性

主题词热温度(Hot Temperature)黄豆(Soybeans)转基因(Transgenes)耐热性(Thermotolerance)基因(Genes)

分类号 Q94

栏目名称

研究报告

DOI 10.3321/j.issn:0253-9772.2006.11.014

发布时间 2006-12-11

基金项目

国家自然科学基金（2002CB111304）；国家重点基础研究发展计划(973计划)（2004BA525B06）；国家科技攻关计划