大豆GmZTL3和GmZTL4基因的克隆與功能分析.pdf

1、在擬南芥中,ZEITLUPE(ZTL)在調控生物鐘及光周期開花途徑中發(fā)揮重要功能。本文通過同源克隆的方法在大豆獲得兩個大豆ZTL同源基因,分別命名為GmZTL3和GmZTL4,并對其蛋白特性和生理功能進行了較為詳細的研究,結果表明GmZTL3及GmZTL4可能具備與擬南芥ZTL相似的功能。主要依據有:(1)生物信息學分析表明,GmZTL3和GmZTIA與擬南芥中ZTL的蛋白同源性高達90％以上,而且包含有三個共同的功能域:LOV、F-B

2、ox和Kelch-repeat功能域,功能域中的關鍵氨基酸表現(xiàn)出高度的保守性,這兩個蛋白的LOV功能域的3D結構與AtPhto2 LOV功能域的結晶結構十分類似；(2)利用酵母表達系統(tǒng)對GmZTL3及GmZTL4重組蛋白進行體外誘導表達、純化并測定其吸收光譜,結果顯示GmZTL3及GmZTL4重組蛋白均在藍光區(qū)域及紫外區(qū)域產生強烈的吸收峰,這與擬南芥中藍光受體的光吸收特性十分類似；(3)通過實時熒光定量PCR的方法檢測大豆GmZTL3及

3、GmZTL4 mRNA積累情況,發(fā)現(xiàn)在GmZTL3和GmZTL4基因在短日照及長日照條件下均沒有明顯節(jié)律表達特性,但是GmZTL3和GmZTL4具有特異的組織器官及發(fā)育時期的時空表達模式。例如在成熟的種子及豆莢中存在著較高水平的表達,在營養(yǎng)生長階段的葉片中表達量不斷增加,在開花期的莖及葉柄表達量較高,這種表達模式與擬南芥ZTL相似；(4)通過擬南芥原生質體轉化的方法,發(fā)現(xiàn)GmZTL3及GmZTL4定位在細胞質及細胞核中,這與AtZTL的