野生大豆GsERF71基因在碱胁迫信号传导通路中的作用机制研究

　　土壤盐碱化是我国乃至全世界农业发展所面临的农业生产问题，开发利用盐碱地，挖掘盐碱地农业的生产潜力，对我国耕地面积的增加，粮食问题的解决，农业的可持续高效发展具有重要的意义。生长在东北盐碱地的野生大豆具有极强的耐盐碱性，是耐盐碱基因挖掘及分子机制研究的重要材料。本论著研究耐NaHCO3优异的野生大豆株系（G07256）中挖掘出了耐碱功能显著的GsERF71转录因子。为了进一步解析GsERF71转录因子在碱胁迫信号传导通路中的作用，首先构建了盐碱胁迫下的野生大豆酵母双杂交cDNA文库，筛选与GsERF71转录因子相互作用的蛋白；进一步通过回转验证，获得了4个与GsERF71转录因子相互作用的蛋白：GsCHYR4、GsCHYR16、GsERF71与GsSNRP。通过采用酵母双杂交与双分子荧光互补实验，在酵母体内及植物体内验证了GsERF71与GsERF71、GsCHYR4/16（GsCHYR4与GsCHYR16）的相互作用，并进一步确定了GsERF71与GsCHYR16互作的小结构域。一方面，通过发根农杆菌介导的大豆毛状根转化系统，验证了GsERF71基因在大豆中对碱胁迫的耐受性，并分析了GsERF71蛋白在植物体内及体外的稳定性；另一方面，通过Real-time PCR的方法对GsCHYR4/16基因的组织定位及在碱胁迫下的表达模式进行了分析；利用农杆菌侵染烟草叶片的方法，对GsCHYR4/16蛋白的亚细胞定位进行了分析；进一步在酵母体内验证了GsCHYR4/16蛋白的转录激活活性；为研究GsCHYR4/16基因的耐碱功能，通过发根农杆菌介导的大豆毛状根转化系统，及与拟南芥中相似性的AtCHYR1/7基因突变体的鉴定，确定了GsCHYR4/16基因对植物耐碱能力的影响，并进一步分析了atchyr1/7突变体及野生型拟南芥在碱胁迫及非生物胁迫下相关Marker基因的表达模式；同时在酵母体内验证了GsERF71与GsSNRP蛋白的相互作用，利用农杆菌侵染烟草叶片的方法，确定了GsSNRP蛋白的亚细胞定位，并对Sm家族基因进行了初步的生物信息学分析。通过上述实验，明确了GsERF71转录因子与互作蛋白的互作机制，阐明了互作蛋白的耐碱功能与分子机制。""陈超，陕西汉中人，1988年3月生人，博士研究生。哈尔滨师范大学，讲师。主要从事植物耐盐碱基因挖掘、功能验证及分子机制研究。研究成果有《大豆 CML 家族基因的生物信息学分析》等。卢倩，湖南人，1987年6月生人，博士研究生。哈尔滨师范大学，讲师。刘玉芬，黑龙江省绥化市人，哈尔滨师范大学，副教授。"

　　土壤盐碱化是我国乃至全世界农业发展所面临的农业生产问题，开发利用盐碱地，挖掘盐碱地农业的生产潜力，对我国耕地面积的增加，粮食问题的解决，农业的可持续高效发展具有重要的意义。生长在东北盐碱地的野生大豆具有极强的耐盐碱性，是耐盐碱基因挖掘及分子机制研究的重要材料。本论著研究耐NaHCO3优异的野生大豆株系（G07256）中挖掘出了耐碱功能显著的GsERF71转录因子。为了进一步解析GsERF71转录因子在碱胁迫信号传导通路中的作用，首先构建了盐碱胁迫下的野生大豆酵母双杂交cDNA文库，筛选与GsERF71转录因子相互作用的蛋白；进一步通过回转验证，获得了4个与GsERF71转录因子相互作用的蛋白：GsCHYR4、GsCHYR16、GsERF71与GsSNRP。通过采用酵母双杂交与双分子荧光互补实验，在酵母体内及植物体内验证了GsERF71与GsERF71、GsCHYR4/16（GsCHYR4与GsCHYR16）的相互作用，并进一步确定了GsERF71与GsCHYR16互作的小结构域。一方面，通过发根农杆菌介导的大豆毛状根转化系统，验证了GsERF71基因在大豆中对碱胁迫的耐受性，并分析了GsERF71蛋白在植物体内及体外的稳定性；另一方面，通过Real-time PCR的方法对GsCHYR4/16基因的组织定位及在碱胁迫下的表达模式进行了分析；利用农杆菌侵染烟草叶片的方法，对GsCHYR4/16蛋白的亚细胞定位进行了分析；进一步在酵母体内验证了GsCHYR4/16蛋白的转录激活活性；为研究GsCHYR4/16基因的耐碱功能，通过发根农杆菌介导的大豆毛状根转化系统，及与拟南芥中相似性的AtCHYR1/7基因突变体的鉴定，确定了GsCHYR4/16基因对植物耐碱能力的影响，并进一步分析了atchyr1/7突变体及野生型拟南芥在碱胁迫及非生物胁迫下相关Marker基因的表达模式；同时在酵母体内验证了GsERF71与GsSNRP蛋白的相互作用，利用农杆菌侵染烟草叶片的方法，确定了GsSNRP蛋白的亚细胞定位，并对Sm家族基因进行了初步的生物信息学分析。通过上述实验，明确了GsERF71转录因子与互作蛋白的互作机制，阐明了互作蛋白的耐碱功能与分子机制。""陈超，陕西汉中人，1988年3月生人，博士研究生。哈尔滨师范大学，讲师。主要从事植物耐盐碱基因挖掘、功能验证及分子机制研究。研究成果有《大豆 CML 家族基因的生物信息学分析》等。卢倩，湖南人，1987年6月生人，博士研究生。哈尔滨师范大学，讲师。刘玉芬，黑龙江省绥化市人，哈尔滨师范大学，副教授。"