与其他作物相比,大豆需要吸收和转运更多的氮来确保种子的正常生长和蛋白质积累。植物氨基酸转运蛋白参与非生物胁迫反应,在氨基酸吸收和转运、提高作物产量和种子品质中起重要作用。但对大豆氨基酸转运蛋白GmAAPs尚未开展全面的研究。全面解析大豆AAP家族基因的进化和表达模式,特别是其在低氮胁迫下的响应十分必要。
东北地理所大豆遗传与分子改良学科组张恒友研究员团队在大豆基因组(Glycine max Wm82.a2.v1)中鉴定了36个大豆GmAAP基因(图1)。全面调查了GmAAPs的基因结构、保守结构域、进化关系和启动子区的顺式调控元件及其在低氮胁迫下的表达模式。研究鉴定了5个GmAAPs基因显著响应低氮胁迫,为评价AAPs基因对大豆蛋白质积累的影响提供了基因资源。目前,研究团队正在对重要的GmAAP基因开展转基因功能分析,进一步阐明AAP如何影响植物生长或种子蛋白质含量。
研究成果近期发表在国际期刊Agronomy-Basel (IF:3.7)上。东北地理所硕士研究生张远和特别研究助理王乐博士为论文共同第一作者,张恒友研究员、河南农业大学张丹教授为共同通讯作者。研究得到黑龙江省自然科学基金(JQ2022C005),国家自然科学基金(32272176)和东北地理所创新团队(2022CXTD03)等项目联合资助。
图1 GmAAP基因家族在染色体上的位置
论文信息:
Yuan Zhang,Le Wang,Bao-Hua Song,Dan Zhang,and Hengyou Zhang. Genome-Wide Identification,Characterization,and Expression Analysis of the Amino Acid Permease Gene Family in Soybean. Agronomy-Basel,2024,14(1):52.
论文连接:
https://doi.org/10.3390/agronomy14010052