大豆E3泛素连接酶基因GmHOS1a和GmHOS1b生物信息学分析和敲除载体构建

摘要：

HIGH EXPRESSION OF OSMOTICALLLY RESPONSIVE GENES 1(HOS1)是植物中多种信号途径的整合因子,在植物发育、胁迫反应、光形态建成和开花调控中发挥至关重要的作用,是很有潜力的作物工程育种目标基因,但其在大豆中的功能尚未被揭示.为了揭示其在大豆中的功能,本研究利用反向遗传学,成功克隆了两个大豆HOS1基因,GmHOS1a和GmHOS1b,并通过生物信息学技术,对其蛋白结构、表达模式和功能进行了分析.进化树和结构域分析表明,GmHOS1a和GmHOS1b具有N端的环指结构域和与ELYS高度相似的保守基序,与拟南芥和水稻HOS1蛋白高度同源.亚细胞定位结果显示,GmHOS1a和GmHOS1b定位在细胞核中.Quantitative Real-time PCR(qRT-PCR)结果表明,GmHOS1a和GmHOS1b的基因表达模式相似,均在三出复叶中高度表达.48 h光周期RNA-sequencing(RNA-seq)和qRT-PCR分析表明,GmHOS1a和GmHOS1b基因的表达具有生物钟昼夜节律性,其中GmHOS1a的表达量显著高于GmHOS1b,GmHOS1a见光后表达量升高,黑暗前表达量达到峰值.为进一步探索GmHOS1a和GmHOS1b蛋白的功能,利用CRISPR/Cas9系统构建了 9个GmHOS1a和GmHOS1b基因敲除载体,通过发根检测实验,筛选出6个高效工作载体,可供后续遗传转化实验使用.本研究为阐明该基因的功能和作用机理奠定了理论基础,并提供了可供遗传转化的载体材料.

关键词：大豆、GmHOS1s、CRISPR/Cas9、E3泛素连接酶、亚细胞定位、生物钟

所属期刊栏目：42

分类号：R378.2;R739.41;Q78

资助基金：国家自然科学基金;湛江市领航计划项目

在线出版日期：2023-04-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：165-174