大豆擴(kuò)展蛋白基因GmEXLA1 在莢果發(fā)育中的功能鑒定

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摘要：擴(kuò)展蛋白是一類通過松弛細(xì)胞壁釋放胞內(nèi)膨脹壓力使植物細(xì)胞得以擴(kuò)張的蛋白，在植物生長(zhǎng)發(fā)育以及抵御各種逆境脅迫中發(fā)揮重要功能。然而，有關(guān)擴(kuò)展蛋白在莢果發(fā)育中的作用尚不明確，鑒于此，克隆大豆擴(kuò)展蛋白基因GmEXLA1，并研究其在莢果發(fā)育中的功能。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，GmEXLA1 在大豆莢粒中優(yōu)勢(shì)表達(dá)，開放閱讀框長(zhǎng)度780 bp，編碼259個(gè)氨基酸，其中第1～19位氨基酸屬于信號(hào)肽序列，具有擴(kuò)展蛋白發(fā)揮其生物學(xué)功能所必需的2個(gè)保守結(jié)構(gòu)域；煙草葉片亞細(xì)胞定位發(fā)現(xiàn)，編碼蛋白GmEXLA1位于植物細(xì)胞壁；進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，GmEXLA1 超表達(dá)極顯著增加轉(zhuǎn)基因擬南芥的果莢長(zhǎng)度、寬度和種子重量，其中種子重量的增加幅度為61.2%～80.6%；而GmEXLA1 突變則顯著降低大豆的莢長(zhǎng)、粒長(zhǎng)、粒寬和粒重等性狀，其中粒長(zhǎng)、粒寬和粒重的降低幅度分別為13.5%、7.0%和25.6%，說(shuō)明GmEXLA1 在植物莢果發(fā)育過程中發(fā)揮重要作用。（剩余15991字）