大豆GmbHLH041基因的生物信息学分析及对镉胁迫的响应

来源：华北农学报杂志2018年第3期北京时间：

作者：刘晓庆, 陈华涛, 张红梅, 袁星星, 崔晓艳, 陈新

单位：江苏省农业科学院 经济作物研究所, 江苏省高效园艺作物遗传改良实验室, 江苏 南京 210014

摘要：为探讨大豆GmbHLH041转录因子在应答镉胁迫中的作用，根据前期的镉胁迫前后大豆根系转录组测序结果，筛选获得响应Cd胁迫的GmbHLH041基因，利用NCBI和Phytozome数据库，结合生物信息学软件对GmbHLH041基因进行预测分析，并通过qRT-PCR的方法检测大豆根系中GmbHLH041基因在50 μmol/L CdSO4胁迫0，24 h的表达情况。结果显示，GmbHLH041基因编码542个氨基酸，相对分子质量为61.17 ku，理论等电点为5.89。二级结构预测结果显示，该氨基酸序列主要以无规则卷曲（39.48%）、α-螺旋（37.27%）和伸展链（16.61%）的形式存在，从拟南芥bHLH家族中的12个亚家族中挑选了24个bHLH蛋白并结合其他物种中亲缘关系较近的bHLH蛋白，对GmbHLH041进行系统进化树分析发现，GmbHLH041与野生大豆和狭叶羽扇豆的bHLH041蛋白亲缘关系较近，GmbHLH041划分到拟南芥bHLH家族第4亚族Ⅳd中。根据进化树的分析结果，选取与GmbHLH041亲缘关系最近的GsbHLH041、LabHLH041以及拟南芥第4亚族Ⅳd中的AT5G56960进行多重比对，结果显示，GmbHLH041含有一个保守的bHLH结构域；荧光定量PCR结果显示，GmbHLH041基因在50 μmol/L CdSO4胁迫24 h后表达量极显著上升，说明GmbHLH041基因在Cd胁迫应答中可能发挥着重要的作用。

关键词：大豆,镉,bHLH,

基金资助：江苏省自然科学基金项目（BK20130727）；江苏省农业科技自主创新资金项目（CX （15）1040）；江苏现代农业（特粮特经）产业技术体系集成创新中心（012095411702）