近期,江苏开放大学乡村振兴学院教师靳婷,在大豆抗逆性基因研究领域取得进展。两篇研究成果分别聚焦大豆G蛋白γ亚基GS3基因家族和kinesin基因家族抗盐碱与干旱胁迫的功能解析,为作物耐逆分子育种提供了新策略。
研究一:大豆G蛋白基因GmGS3-1在盐和干旱胁迫中的功能解析
GS3蛋白是植物中高度保守的G蛋白亚基,参与生长发育和环境胁迫响应。基于高粱AT1/GS3基因序列,在大豆基因组中鉴定出5个GS3基因,核定位的GmGS3-1在根组织中高表达,且在盐、干旱胁迫下显著上调。GmGS3-1可显著提高转基因植株鲜重,增强盐、干旱耐受性;与G蛋白亚基协同调控胁迫响应信号通路。该研究首次系统解析大豆GS3基因家族的组成、表达规律及抗逆功能,为利用基因编辑技术改良大豆耐逆性提供了理论依据。
相关研究成果(文章链接:https://doi.org/10.3390/agriculture15050443)发表在Agriculture-Basel杂志上(中科院二区)。
研究二:大豆驱动蛋白基因在盐胁迫中的功能研究
Kinesin蛋白作为微管马达蛋白,调控植物细胞运输、分裂及应激响应,但其在大豆盐耐受中的具体功能尚不明确。通过生物信息学分析,在大豆基因组中鉴定出139个kinesin基因,其中GmKIN114、GmKIN102、GmKIN109和GmKIN99在盐胁迫下显著上调表达。定量荧光PCR及转基因酵母实验证明,GmKIN114等基因可增强盐耐受性,大豆发状根毛系统进一步证实其调控盐胁迫下细胞稳态的作用机制,该研究揭示了大豆kinesin基因家族的组成、盐胁迫响应模式及功能潜力,为培育耐盐大豆品种提供了候选基因资源。相关研究成果(文章链接:https://doi.org/10.3390/agronomy15020275)发表在Agronomy-Basel杂志上(中科院二区)。
上述两项研究通过基因组分析、功能验证及分子机制解析,系统阐明了大豆中关键抗逆基因的调控网络,为应对全球气候变化下的农业挑战提供了新思路。研究成果得到国家自然科学基金(32401806)及江苏省自然科学基金项目(BK20230980)的支持。
乡村振兴学院未来将继续深化作物抗逆性研究,助力乡村振兴与农业可持续发展。
(图/文:靳婷;审核:汪洋、袁灿生)