陆地棉NAC转录因子基因GhSNAC1的克隆及其抗旱耐盐分析

摘要：

NAC (NAM/ATAF/CUC)家族是植物中特有的一类转录因子,其功能涉及植物生长发育调控、激素信号转导、逆境胁迫响应等重要生理过程.本研究利用反转录PCR (reverse transcription PCR,RT-PCR)技术从陆地棉(Gossypium hirsutum)中克隆了1个逆境胁迫响应(stress-responsive) NAC类转录因子基因,命名为GhSNAC1 (GenBank No.KU759894).该基因长度为1 104 bp,预测编码蛋白含有299个氨基酸,分子量为33.9 kD,等电点为6.18.蛋白序列分析表明,GhSNAC1具有典型的NAC转录因子特征,N端含有保守的NAC结构域.进化分析表明,GhSNAC1与拟南芥(Arabidopsis thaliana) ATAF1 (Arabidopsis transcription activation factor 1)高度相似.qRT-PCR结果显示,GhSNAC1受到干旱、高盐、低温和黄萎病菌(Verticillium dahliae)胁迫诱导,提示该基因可能参与生物和非生物胁迫响应.在烟草(Nicotiana tabacum)中过表达GhSNAC1,分析干旱或盐胁迫条件下转基因和野生型烟草株系种子的萌发率和幼苗生长差异,实验结果显示,在100 mmol/L NaCl或200 mmol/L甘露醇胁迫下,野生型烟草的种子萌发受到明显抑制,萌发率低于50％,而转基因株系显著优于野生型,其种子萌发率均在80％以上;野生型烟草幼苗弱小,而转基因株系长势强,其单株鲜重和根长分别是野生型的2倍和1.5倍以上.上述结果表明,过表达GhSNAC1可显著提高转基因烟草的抗旱耐盐能力.本研究为深入探究GhSNA C1抗旱耐盐的分子机制提供了基础资料.

关键词：棉花、NAC转录因子、干旱、盐胁迫、过表达分析

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分类号：S562(经济作物)

资助基金：国家自然科学基金31571755;山东省农业科学院农业科技创新工程项目CXGC2018E06和CXGC2018B01

在线出版日期：2019-05-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：571-580