与抗逆相关的梭梭NAC转录因子表达模式和功能分析

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梭梭能适应干旱、高温、盐碱等极端环境,是重要的荒漠建群种。对梭梭幼苗中抗逆基因的表达调控和抗逆作用机制进行研究,能发掘梭梭独有的抗逆基因,选育优良抗逆材料,提高荒漠生态治理进程,对我国荒漠化防治工作和生态安全具有重要意义。在课题组前期研究的基础上,本研究选择6个与逆境相关的基因进行分析,了解梭梭NAC转录因子的功能,进而研究其调控的抗逆作用机制。主要内容及结论如下:(1)梭梭HaNAC12克隆及6个NAC转录因子表达模式分析。从梭梭中克隆得到HaNAC12基因。HaNAC12的ORF长912 bp,编码303个氨基酸。多序列比对显示HaNAC12含有NAC家族的5个保守的NAC结构域。荧光定量结果显示,梭梭中HaNAC2、HaNAC3、HaNAC12、HaNAC20、HaNAC38、HaNAC42基因均能响应模拟干旱、高盐、模拟地表高温胁迫及IAA、ABA,在不同处理下的表达模式存在差异。(2)HaNAC3启动子的克隆及顺式作用元件分析。从梭梭幼苗中克隆出HaNAC3的启动子,长1601 bp,分析HaNAC3启动子和课题组已克隆出的HaNAC2启动子。HaNAC2、HaNAC3既含有共同的启动子元件,还含有不同的启动子元件,这些不同的顺式作用元件可能决定了HaNAC2、HaNAC3基因表达模式和功能的差异。(3)转HaNAC2、HaNAC3基因烟草分子检测和抗逆性分析。构建pCAMBIA1304-HaNAC2、pCAMBIA1304-HaNAC3植物表达载体,通过农杆菌介导法转入烟草叶片,经过无菌培养,获得T1代转HaNAC2、HaNAC3基因烟草植株。在模拟干旱和高温处理下,对T1代转HaNAC2、HaNAC3基因烟草进行分子检测,对不同处理下转基因烟草表型和发芽率进行观察分析。综合分析,HaNAC2、HaNAC3基因提高了烟草对模拟干旱、高温胁迫的抵抗能力。
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