木薯GRAS转录因子MeRAD1基因克隆及其表达载体构建

作     者：向春瑜 刘沁雲 闵义 蔡杰 

作者机构：海南大学生命健康学院 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所 农业农村部木薯种质资源保护与利用重点实验室 中国热带农业科学院三亚研究院 

出 版 物：《分子植物育种》 (Molecular Plant Breeding)

年 卷 期：2025年

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 09[农学] 071007[理学-遗传学] 0901[农学-作物学] 090102[农学-作物遗传育种] 

基　　金：国家自然科学基金青年基金项目(32101840) 中国热科院国家热带农业科学中心科技创新团队项目 (CATASCXTD202301) 

主　　题：木薯 GRAS转录因子 MeRAD1 表达载体 丛枝菌根真菌共生 

摘      要：植物GRAS转录因子家族在植物生长发育、植物与微生物互作中发挥重要作用。为研究GRAS转录因子RAD1在木薯-丛枝菌根真菌共生的分子机理，本研究从‘华南8号’木薯中克隆到RAD1基因，通过测序分析获得MeRAD1基因序列，对其进行生物信息学分析和表达载体的构建。结果表明，成功克隆‘华南8号’木薯RAD1基因，并命名为MeRAD1。通过生物信息学分析，该基因全长1 509 bp，编码502个氨基酸，理论相对分子量为56.69 kD，理论等电点为5.67，不稳定性系数为57.01，是一种不稳定蛋白。经序列比对和系统进化树表明MeRAD1与橡胶树HbRAD1具有较高的同源性，亲缘关系最近；且MeRAD1基因在木薯茎中高表达。此外，利用双酶切方法构建原核表达载体pET28a-MeRAD1和植物表达pCAMBIA1300-MeRAD1，利用“Golden Gate克隆方法构建基因编辑载体CRISPR/Cas9-MeRAD1。将原核表达载体pET28a-MeRAD1成功转化大肠杆菌Roseta (DE3)，植物pCAMBIA1300-MeRAD1和CRISPR/Cas9-MeRAD1载体成功转化根癌农杆菌LBA4404。总之，本研究为木薯MeRAD1基因功能研究和木薯-丛枝菌根真菌共生分子机制的解析提供坚实基础。