大豆盐胁迫相关Dof基因的克隆与功能研究

盐是影响大豆产量的一个主要的非生物胁迫因素，大豆盐胁迫相关基因的克隆和功能研究，对于明确大豆耐盐机理以及耐盐大豆新品种培育具有重要意义。在前期工作中，通过大豆耐盐基因的精细定位确定了耐盐关键基因GmCHX，对于该基因启动子的分析结果表明启动子上Dof结合元件的改变可能是该基因在耐盐和盐敏感材料中表达量差异的原因。本研究拟通过生物信息学分析与盐胁迫的表达分析鉴定大豆盐胁迫相关Dof基因，通过克隆大豆盐胁迫相关Dof基因，分析它们对盐胁迫的反应以及在大豆不同组织中的表达，确定这些Dof基因在盐胁迫过程中的功能；同时，通过对这些Dof蛋白和耐盐关键基因GmCHX启动子相互作用的研究，进一步阐明大豆的耐盐机理；利用模式植物过量表达这些大豆Dof基因，明确其在耐盐调控途径中的生理功能。从而最终了解大豆Dof基因在植物盐胁迫过程中的生理机制及分子机理，为通过基因工程方法培育耐逆大豆新品种提供优良基因。

盐是影响大豆产量的重要非生物胁迫因素，大豆盐胁迫相关基因的克隆和功能研究，对于明确大豆耐盐机理以及耐盐大豆新品种培育具有重要意义。本项目的主要目的是克隆盐胁迫相关的Dof基因并开展相关的功能研究，从而最终了解大豆Dof基因在植物盐胁迫过程中的生理机制及分子机理。利用Dof结构域的保守序列，在大豆基因组中共鉴定出78个可能的Dof基因，这些Dof基因分布在大豆20条染色体中的19条。通过对大豆Dof转录因子家族的系统分析，发现大豆Dof蛋白除了具有和拟南芥、水稻Dof蛋白类似的结构外，还具有大豆所特有的复制模式，相关基因基因的功能分化可能发生大豆基因组第二次复制时间之后。通过鉴定出Dof结构域外的其他保守结构域以及利用它们在幼苗、根、茎、叶、花和种子发育不同时期表达情况的聚类分析，说明了不同Dof基因功能的保守性和多样性。结合生物信息学分析和盐处理条件下的表达分析，鉴定出3个可能受到盐处理诱导表达的大豆Dof基因，通过RT-PCR克隆了这些Dof基因，在酵母中转录激活活性分析结果表明这3个大豆Dof转录因子都具有转录激活活性。深入的组织和盐处理不同时间的表达分析更进一步的鉴定出一个盐诱导表达最为显著的基因GmSDL8，利用该基因的编码序列构建了植物过量表达载体，通过遗传转化获得了过表达的转基因拟南芥。过表达植株在盐处理条件下的表型鉴定也初步证明了该基因可能具有一定的耐盐功能。通过对大豆Dof基因的系统分析和功能研究，完成了预期的研究任务，为深入了解该基因家族在植物抗逆过程中的功能奠定了基础。