大豆耐胁迫相关蛋白编码基因GmSAMDC1的克隆及表达分析

S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶(S-adenosine methionine decarboxylase,SAMDC)是亚精胺和精胺合成的关键酶,更是多胺生物合成的限速酶之一,在植物耐胁迫反应中发挥重要调控作用.为研究大豆SAMDC编码基因的结构和表达特性,本研究从抗病大豆品种科丰1号中克隆了位于大豆基因组2号染色体上的GmSAMDC1(Glyma.02G128000)基因,分析结果表明:其完整ORF长度为1 068 bp,编码一个由355个氨基酸组成的包含1个SAM_decarbox结构域的蛋白;GmSAMDC1基因所编码蛋白的理论等电点为4.86,相对分子质量为38 987.13 Da,为亲水性蛋白,不含跨膜区;大豆中共有8个GmSAMDC1的同源基因,GmSAMDC1与红车轴草(PNY09439.1,82.64％)和拟南芥(AtSAMDC3,67.22％)中的SAMDC蛋白编码基因亲缘关系最近;GmSAMDC1启动子序列包含防卫和胁迫响应元件、植物激素应答元件、光应答元件等许多顺式作用元件;GmSAMDC1在花中的表达量最高,与其大豆同源基因Glyma.01G071300(序列相似性为94.6％)、Glyma.18G278800(66.8％)和Glyma.08G25580 (66.5％)的组织特异性表达模式比较相似;Glyma.02G128000-GFP融合蛋白在细胞膜和细胞质上表达.本研究结果为进一步阐明大豆GmSAMDC1基因在大豆耐胁迫过程中的作用提供了理论依据.