東北地理所在大豆氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因家族分析取得進(jìn)展
大豆（Glycine max (L.) Merr.）是一種重要的經(jīng)濟(jì)和油料作物，全球約30%的食用油和69%的膳食蛋白質(zhì)來自大豆。大豆蛋白質(zhì)因富含人類必需的8種必需氨基酸，被譽(yù)為“最理想的蛋白來源之一”，較動(dòng)物蛋白具有低熱量、不含膽固醇、無激素和抗生素超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)等優(yōu)點(diǎn)。在我國，豆油在占植物油食用消費(fèi)的50%左右，豆粕在飼料蛋白中的占比達(dá)80%。我國過度依賴國外大豆進(jìn)口（約85%）主要是由于用于動(dòng)物的飼用蛋白需求量持續(xù)增加，而且這種趨勢短期內(nèi)不會改變。因此，在目前大力促進(jìn)高油高產(chǎn)大豆培育的情況下，穩(wěn)定或逐步提高大豆蛋白質(zhì)含量對于提高我國植物蛋白供給、改善大豆品質(zhì)、提升國產(chǎn)大豆國際市場競爭力，無論在現(xiàn)在和將來都具有重要意義。
與其他作物相比，大豆需要吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)更多的氮來確保種子的正常生長和蛋白質(zhì)積累。植物氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白參與非生物脅迫反應(yīng)，在氨基酸吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)、提高作物產(chǎn)量和種子品質(zhì)中起重要作用。但對大豆氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白GmAAPs尚未開展全面的研究。全面解析大豆AAP家族基因的進(jìn)化和表達(dá)模式，特別是其在低氮脅迫下的響應(yīng)十分必要。
東北地理所大豆遺傳與分子改良學(xué)科組張恒友研究員團(tuán)隊(duì)在大豆基因組（Glycine max Wm82.a2.v1）中鑒定了36個(gè)大豆GmAAP基因（圖1）。全面調(diào)查了GmAAPs的基因結(jié)構(gòu)、保守結(jié)構(gòu)域、進(jìn)化關(guān)系和啟動(dòng)子區(qū)的順式調(diào)控元件及其在低氮脅迫下的表達(dá)模式。研究鑒定了5個(gè)GmAAPs基因顯著響應(yīng)低氮脅迫，為評價(jià)AAPs基因?qū)Υ蠖沟鞍踪|(zhì)積累的影響提供了基因資源。目前，研究團(tuán)隊(duì)正在對重要的GmAAP基因開展轉(zhuǎn)基因功能分析，進(jìn)一步闡明AAP如何影響植物生長或種子蛋白質(zhì)含量。
研究成果近期發(fā)表在國際期刊Agronomy-Basel (IF:3.7)上。東北地理所碩士研究生張遠(yuǎn)和特別研究助理王樂博士為論文共同第一作者，張恒友研究員、河南農(nóng)業(yè)大學(xué)張丹教授為共同通訊作者。研究得到黑龍江省自然科學(xué)基金（JQ2022C005），國家自然科學(xué)基金（32272176）和東北地理所創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)（2022CXTD03）等項(xiàng)目聯(lián)合資助。
圖1 GmAAP基因家族在染色體上的位置
論文信息：
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.
論文連接：
https://doi.org/10.3390/agronomy14010052
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吉公網(wǎng)安備22017302000214號
