菜用大豆质膜水通道蛋白的干旱表达谱及亚细胞定位分析

PIPs (plasmamembrane intrinsic proteins)是质膜内在蛋白，属于水通道蛋白的一个亚类，因其广泛参与植物逆境胁迫应答过程而备受关注。本研究对大豆 GmPIPs 基因进行了全基因组分析，主要包括成员鉴定、蛋白特性、保守结构域、进化关系、顺式作用元件、组织表达特性、干旱表达谱以及亚细胞定位分析。结果表明：从全基因组水平共鉴定到 22 个 GmPIPs。多序列比对显示所有 GmPIPs 基因编码的氨基酸均含有高度保守的特征结构域：6 个跨膜螺旋(TM-TM6)和 2 个氨基酸元件 NPA 盒(Asp-Pro-Ala box)。进化分析显示大豆 GmPIPs 主要划分为 2 个亚家族。顺式作用元件分析显示多数 GmPIPs 基因上游启动子区含有逆境和激素应答元件。组织表达分析显示多数 GmPIPs 基因在各个组织中广泛表达。QRT-PCR 分析发现在根中高表达的 8 个 GmPIPs 候选基因均受干旱胁迫的诱导表达。其中，GmPIP2;6 干旱应答最为明显。进一步的亚细胞定位显示 GmPIP2;6 蛋白定位在细胞膜上。以上研究结果为后续 GmPIPs 基因抗旱功能的研究及生产利用提供了理论依据。