野生大豆GsERF71基因在堿脅迫信號傳導(dǎo)通路中的作用機(jī)制研究

　　土壤鹽堿化是我國乃至全世界農(nóng)業(yè)發(fā)展所面臨的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)問題，開發(fā)利用鹽堿地，挖掘鹽堿地農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)潛力，對我國耕地面積的增加，糧食問題的解決，農(nóng)業(yè)的可持續(xù)高效發(fā)展具有重要的意義。生長在東北鹽堿地的野生大豆具有極強(qiáng)的耐鹽堿性，是耐鹽堿基因挖掘及分子機(jī)制研究的重要材料。本論著研究耐NaHCO3優(yōu)異的野生大豆株系（G07256）中挖掘出了耐堿功能顯著的GsERF71轉(zhuǎn)錄因子。為了進(jìn)一步解析GsERF71轉(zhuǎn)錄因子在堿脅迫信號傳導(dǎo)通路中的作用，首先構(gòu)建了鹽堿脅迫下的野生大豆酵母雙雜交cDNA文庫，篩選與GsERF71轉(zhuǎn)錄因子相互作用的蛋白；進(jìn)一步通過回轉(zhuǎn)驗(yàn)證，獲得了4個與GsERF71轉(zhuǎn)錄因子相互作用的蛋白：GsCHYR4、GsCHYR16、GsERF71與GsSNRP。通過采用酵母雙雜交與雙分子熒光互補(bǔ)實(shí)驗(yàn)，在酵母體內(nèi)及植物體內(nèi)驗(yàn)證了GsERF71與GsERF71、GsCHYR4/16（GsCHYR4與GsCHYR16）的相互作用，并進(jìn)一步確定了GsERF71與GsCHYR16互作的小結(jié)構(gòu)域。一方面，通過發(fā)根農(nóng)桿菌介導(dǎo)的大豆毛狀根轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，驗(yàn)證了GsERF71基因在大豆中對堿脅迫的耐受性，并分析了GsERF71蛋白在植物體內(nèi)及體外的穩(wěn)定性；另一方面，通過Real-time PCR的方法對GsCHYR4/16基因的組織定位及在堿脅迫下的表達(dá)模式進(jìn)行了分析；利用農(nóng)桿菌侵染煙草葉片的方法，對GsCHYR4/16蛋白的亞細(xì)胞定位進(jìn)行了分析；進(jìn)一步在酵母體內(nèi)驗(yàn)證了GsCHYR4/16蛋白的轉(zhuǎn)錄激活活性；為研究GsCHYR4/16基因的耐堿功能，通過發(fā)根農(nóng)桿菌介導(dǎo)的大豆毛狀根轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，及與擬南芥中相似性的AtCHYR1/7基因突變體的鑒定，確定了GsCHYR4/16基因?qū)χ参锬蛪A能力的影響，并進(jìn)一步分析了atchyr1/7突變體及野生型擬南芥在堿脅迫及非生物脅迫下相關(guān)Marker基因的表達(dá)模式；同時(shí)在酵母體內(nèi)驗(yàn)證了GsERF71與GsSNRP蛋白的相互作用，利用農(nóng)桿菌侵染煙草葉片的方法，確定了GsSNRP蛋白的亞細(xì)胞定位，并對Sm家族基因進(jìn)行了初步的生物信息學(xué)分析。通過上述實(shí)驗(yàn)，明確了GsERF71轉(zhuǎn)錄因子與互作蛋白的互作機(jī)制，闡明了互作蛋白的耐堿功能與分子機(jī)制。""陳超，陜西漢中人，1988年3月生人，博士研究生。哈爾濱師范大學(xué)，講師。主要從事植物耐鹽堿基因挖掘、功能驗(yàn)證及分子機(jī)制研究。研究成果有《大豆 CML 家族基因的生物信息學(xué)分析》等。盧倩，湖南人，1987年6月生人，博士研究生。哈爾濱師范大學(xué)，講師。劉玉芬，黑龍江省綏化市人，哈爾濱師范大學(xué)，副教授。"

　　土壤鹽堿化是我國乃至全世界農(nóng)業(yè)發(fā)展所面臨的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)問題，開發(fā)利用鹽堿地，挖掘鹽堿地農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)潛力，對我國耕地面積的增加，糧食問題的解決，農(nóng)業(yè)的可持續(xù)高效發(fā)展具有重要的意義。生長在東北鹽堿地的野生大豆具有極強(qiáng)的耐鹽堿性，是耐鹽堿基因挖掘及分子機(jī)制研究的重要材料。本論著研究耐NaHCO3優(yōu)異的野生大豆株系（G07256）中挖掘出了耐堿功能顯著的GsERF71轉(zhuǎn)錄因子。為了進(jìn)一步解析GsERF71轉(zhuǎn)錄因子在堿脅迫信號傳導(dǎo)通路中的作用，首先構(gòu)建了鹽堿脅迫下的野生大豆酵母雙雜交cDNA文庫，篩選與GsERF71轉(zhuǎn)錄因子相互作用的蛋白；進(jìn)一步通過回轉(zhuǎn)驗(yàn)證，獲得了4個與GsERF71轉(zhuǎn)錄因子相互作用的蛋白：GsCHYR4、GsCHYR16、GsERF71與GsSNRP。通過采用酵母雙雜交與雙分子熒光互補(bǔ)實(shí)驗(yàn)，在酵母體內(nèi)及植物體內(nèi)驗(yàn)證了GsERF71與GsERF71、GsCHYR4/16（GsCHYR4與GsCHYR16）的相互作用，并進(jìn)一步確定了GsERF71與GsCHYR16互作的小結(jié)構(gòu)域。一方面，通過發(fā)根農(nóng)桿菌介導(dǎo)的大豆毛狀根轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，驗(yàn)證了GsERF71基因在大豆中對堿脅迫的耐受性，并分析了GsERF71蛋白在植物體內(nèi)及體外的穩(wěn)定性；另一方面，通過Real-time PCR的方法對GsCHYR4/16基因的組織定位及在堿脅迫下的表達(dá)模式進(jìn)行了分析；利用農(nóng)桿菌侵染煙草葉片的方法，對GsCHYR4/16蛋白的亞細(xì)胞定位進(jìn)行了分析；進(jìn)一步在酵母體內(nèi)驗(yàn)證了GsCHYR4/16蛋白的轉(zhuǎn)錄激活活性；為研究GsCHYR4/16基因的耐堿功能，通過發(fā)根農(nóng)桿菌介導(dǎo)的大豆毛狀根轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，及與擬南芥中相似性的AtCHYR1/7基因突變體的鑒定，確定了GsCHYR4/16基因?qū)χ参锬蛪A能力的影響，并進(jìn)一步分析了atchyr1/7突變體及野生型擬南芥在堿脅迫及非生物脅迫下相關(guān)Marker基因的表達(dá)模式；同時(shí)在酵母體內(nèi)驗(yàn)證了GsERF71與GsSNRP蛋白的相互作用，利用農(nóng)桿菌侵染煙草葉片的方法，確定了GsSNRP蛋白的亞細(xì)胞定位，并對Sm家族基因進(jìn)行了初步的生物信息學(xué)分析。通過上述實(shí)驗(yàn)，明確了GsERF71轉(zhuǎn)錄因子與互作蛋白的互作機(jī)制，闡明了互作蛋白的耐堿功能與分子機(jī)制。""陳超，陜西漢中人，1988年3月生人，博士研究生。哈爾濱師范大學(xué)，講師。主要從事植物耐鹽堿基因挖掘、功能驗(yàn)證及分子機(jī)制研究。研究成果有《大豆 CML 家族基因的生物信息學(xué)分析》等。盧倩，湖南人，1987年6月生人，博士研究生。哈爾濱師范大學(xué)，講師。劉玉芬，黑龍江省綏化市人，哈爾濱師范大學(xué)，副教授。"