GmAREB Gene Improves Tolerances to Drought and Oxidation in Transgenic Arabidopsis : GmAREB Gene Improves Tolerances to Drought and Oxidation in Transgenic Arabidopsis

以耐盐性较强的大豆( Glycine max L . )品种铁丰8号为试验材料，克隆到1个A亚族bZIP类转录因子基因，命名为 GmAREB ( Glycine max ABA responsive element binding protein)。该基因由1 317个核苷酸组成，编码439个氨基酸残基，包括4个保守的磷酸化位点区域(C1、C2、C3和C4)、1个核定位信号区(KVVE)和1个bZIP转录因子保守域。聚类分析显示GmAREB蛋白与拟南芥ABF2、水稻OsTRAB1具有较高的同源性，并存在较近的亲缘关系。采用凝胶阻滞实验方法证明GmAREB蛋白与ABRE顺式元件具有体外结合特异性。功能分析结果表明, 在干旱胁迫条件下, GmAREB 转基因拟南芥的存活率(50%)显著高于野生型(5%)；气孔统计分析显示转基因植株的气孔开度(0.8 μm)明显比对照开度小(2.6 μm)。氧化胁迫结果显示 GmAREB 转基因拟南芥在甲基紫精溶液中叶绿素含量比野生型高(7.3 mg g –1 FW)。转基因拟南芥RT-PCR分析表明， GmAREB 基因过表达能够增强下游胁迫相关基因 ABI1 、 ABI2 的表达，抑制气孔开闭相关基因 KAT1 、 KAT2 的表达。综上所述， GmAREB 基因过表达有效调控了转基因拟南芥下游靶基因表达，加速了气孔关闭，减少了水分蒸发和叶绿素降解，从而提高了转基因拟南芥对干旱、氧化胁迫耐性。