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甜菜(Beta vulgaris L.)是我国北方地区的主要糖料作物和经济作物,北方地区干旱缺水伴随周期性旱灾是制约甜菜产量提高的主要因素。迄今为止,许多植物中与抗旱相关的NAC转录因子的基因已经被克隆并进行相关功能的鉴定,但是对甜菜NAC转录因子家族基因与甜菜抗旱性的相关研究鲜见报道。本研究通过发掘干旱诱导的甜菜NAC转录因子,为阐明甜菜抗旱分子机理和培育抗逆甜菜新材料提供理论依据。主要研究结果如下:1.以NAC保守结构域序列为检索序列对甜菜NAC转录因子家族成员进行搜索鉴定。对甜菜NAC转录因子家族成员进行蛋白质氨基酸组分和理化性质分析、系统进化关系分析、基因染色体定位及蛋白质结构域保守性预测;并通过RNA-seq和qRT-PCR分析甜菜NAC基因在水分胁迫下的表达变化。结果表明:甜菜NAC家族基因共有52个成员,其中50个在9条染色体上不均等分布,2个目前尚未定位;其编码的蛋白所含氨基酸残基数从48到711不等,其中17个为碱性蛋白质,4个为亲水性蛋白质;52个成员可分为2类,Ⅰ类有38个成员,Ⅱ类有14个成员;同类成员有相近的保守元件,而外显子和内含子数目具有高变异性;在水分胁迫下甜菜NAC家族成员中共有23个基因上调表达。2.通过RNA-seq及qRT-PCR分析对甜菜NAC基因家族中的抗旱相关基因,并对其中两个抗旱候选基因进行了克隆。从抗旱甜菜品种HI0466中克隆到Bv_twas和Bv hdfh基因完整的CDS片段,其长度分别为1095 bp和912 bp。Bv_hdth基因CDS区碱基序列与基因组数据一致,而Bv_twas基因CDS区与基因组序列存在9个碱基的差异。3.将Bv_twas和Bv_hdfh在拟南芥中异源过表达,干旱胁迫下,转基因株系根长及侧根数量增加,地上部长势也优于野生型;转基因拟南芥叶片的SOD、CAT活性高于野生型,但POD活性无明显差异;相对电导率则低于野生型,表明Bv_twas和Bv_hdf具有耐旱功能。