| 刚毛柽柳NAC24基因的表达及抗逆功能分析 |
| |
| 引用本文： | 卢惠君,李子义,梁瀚予,岳远志,周天畅,杨玉璋,王玉成,及晓宇.刚毛柽柳NAC24基因的表达及抗逆功能分析[J].林业科学,2019(3):54-63. |
| |
| 作者姓名： | 卢惠君 李子义 梁瀚予 岳远志 周天畅 杨玉璋 王玉成 及晓宇 |
| |
| 作者单位： | 东北林业大学林木遗传育种国家重点实验室 |
| |
| 基金项目： | 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2572017DA01);国家自然科学基金项目(31500535);东北林业大学大学生创新训练项目(201710225170) |
| |
| 摘 要： | 【目的】NAC类转录因子是植物特有的最大的转录因子家族之一,广泛参与植物的生长发育过程,并在植物响应盐、干旱等多种非生物胁迫的过程中发挥至关重要的调控作用。本研究拟从盐生木本植物刚毛柽柳中克隆获得一个NAC转录因子基因,研究该基因的耐盐、抗旱功能,以期为研究木本植物NAC转录因子的抗逆分子机制奠定理论基础。【方法】在刚毛柽柳NaHCO_3胁迫转录组数据库中筛选获得一个NAC转录因子基因,将其命名为ThNAC24(GenBank登陆号:KF031949)。利用生物信息学工具将其与其他9个物种的NAC蛋白进行多序列比对,与拟南芥105个NAC蛋白进行进化树分析。分别用300 mmol·L-1 NaCl和400 mmol·L-1甘露醇对刚毛柽柳进行胁迫,在胁迫6、12、24和48 h后分别取刚毛柽柳根及叶组织。通过实时荧光定量RT-PCR(qRT-PCR)技术分析盐、干旱胁迫下ThNAC24基因在不同胁迫时间点及不同组织的表达情况,初步鉴定其是否响应盐、干旱胁迫。为进一步研究ThNAC24基因的抗逆功能,分别构建植物过表达(pROKⅡ-ThNAC24)及抑制表达(pFGC5941-ThNAC24)载体。利用农杆菌介导的高效瞬时遗传转化体系获得ThNAC24基因瞬时过表达(OE)、抑制表达(IE)及对照(Control)刚毛柽柳植株。在盐、干旱胁迫下分析比较了ThNAC24基因瞬时过表达、抑制表达及对照刚毛柽柳植株的二氨基联苯胺(DAB)和氯化硝基四氮唑蓝(NBT)染色情况,过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性,及电解质渗透率、失水率及丙二醛(MDA)含量,鉴定ThNAC24基因的耐盐、抗旱功能。【结果】ThNAC24基因的开放阅读框为1 023 bp,编码340个氨基酸。多序列比对结果显示ThNAC24在N端的氨基酸序列相似度比较高,具有NAC家族的序列特征;系统进化树分析结果显示ThNAC24与ANAC103和ANAC082的亲缘关系较近。qRT-PCR结果显示:盐胁迫下,ThNAC24基因上调表达,在根组织中胁迫12 h表达量最高,而叶组织中胁迫24 h的表达量最高;干旱胁迫下,ThNAC24基因上调表达,在根组织中胁迫6 h表达量最高,在叶组织中胁迫12 h的表达量最高。ThNAC24基因在刚毛柽柳根和叶组织中均有表达且响应盐和干旱胁迫。过表达ThNAC24基因显著降低了刚毛柽柳H_2O_2和超氧阴离子含量,增强了POD和SOD酶的活性,从而减少活性氧(ROS)的积累。过表达ThNAC24基因能够降低刚毛柽柳在逆境胁迫下的电解质渗透率、失水率及MDA的积累,从而保护细胞膜结构的完整性。【结论】刚毛柽柳ThNAC24基因能够响应盐、干旱胁迫,过表达ThNAC24基因植株通过增强POD和SOD活性,进而提高ROS清除能力,减少细胞受损或死亡,从而提高刚毛柽柳的耐盐及抗旱能力。
|
| 关 键 词： | 刚毛柽柳 NAC转录因子 基因表达 耐盐 抗旱 |
Expression and Stress Tolerance Analysis of NAC24 from Tamarix hispida |
| |
| Lu Huijun,Li Ziyi,Liang Hanyu,Yue Yuanzhi,Zhou Tianchang,Yang Yuzhang,Wang Yucheng,Ji Xiaoyu.Expression and Stress Tolerance Analysis of NAC24 from Tamarix hispida[J].Scientia Silvae Sinicae,2019(3):54-63. |
| |
| Authors: | Lu Huijun Li Ziyi Liang Hanyu Yue Yuanzhi Zhou Tianchang Yang Yuzhang Wang Yucheng Ji Xiaoyu |
| |
| Institution: | (State Key Laboratory of Tree Genetics and Breeding Northeast Forestry University Harbin 150040) |
| |
| Abstract: | |
| |
| Keywords: | |
| 本文献已被 CNKI 维普 等数据库收录！ |
|
