大豆扩展蛋白基因GmEXLA1 在荚果发育中的功能鉴定

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摘要：扩展蛋白是一类通过松弛细胞壁释放胞内膨胀压力使植物细胞得以扩张的蛋白，在植物生长发育以及抵御各种逆境胁迫中发挥重要功能。然而，有关扩展蛋白在荚果发育中的作用尚不明确，鉴于此，克隆大豆扩展蛋白基因GmEXLA1，并研究其在荚果发育中的功能。结果发现，GmEXLA1 在大豆荚粒中优势表达，开放阅读框长度780 bp，编码259个氨基酸，其中第1～19位氨基酸属于信号肽序列，具有扩展蛋白发挥其生物学功能所必需的2个保守结构域；烟草叶片亚细胞定位发现，编码蛋白GmEXLA1位于植物细胞壁；进一步分析发现，GmEXLA1 超表达极显著增加转基因拟南芥的果荚长度、宽度和种子重量，其中种子重量的增加幅度为61.2%～80.6%；而GmEXLA1 突变则显著降低大豆的荚长、粒长、粒宽和粒重等性状，其中粒长、粒宽和粒重的降低幅度分别为13.5%、7.0%和25.6%，说明GmEXLA1 在植物荚果发育过程中发挥重要作用。（剩余15991字）