小麥漸滲系山融3號轉(zhuǎn)錄因子TaNAC6A的克隆、表達及功能研究.pdf

1、一直以來，植物生長都面臨干旱、低溫、高鹽和病蟲害感染等生物及非生物脅迫。為了應對這些危害，植物在形態(tài)及生化特性方面進化出一系列特質(zhì)，以適應客觀環(huán)境的惡劣條件。植物抗脅迫的復雜反應機制依靠一系列調(diào)節(jié)基因完成，這些調(diào)節(jié)基因用于編碼功能性蛋白或調(diào)節(jié)蛋白。這些基因調(diào)節(jié)機制中最典型的一類就是轉(zhuǎn)錄因子調(diào)節(jié)機制。轉(zhuǎn)錄因子通過信號級聯(lián)來響應環(huán)境刺激，并且通過直接的相互作用，或通過與其他蛋白質(zhì)的結合，結合特異的DNA序列，以此發(fā)揮作用。
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2、實驗室利用不對稱體細胞雜交技術，得到普通小麥濟南177（TriticumaestivumL.2n=42）與其強耐鹽性近緣屬長穗偃麥草（Thinopyrumponticum2n=70）的雜種耐鹽漸滲系新品種山融3號(SR3)。遺傳及生理生化分析結果表明，耐鹽新品種山融3號基因組中含有長穗偃麥草染色體的小片段，而其包括耐鹽指標在內(nèi)的各項生理生化指標均優(yōu)于其親本。山融3號耐鹽性狀是由一個主效基因位點和多個微效基因位點共同控制的。
　　

3、 本實驗依據(jù)山融3號和親本JN177在NaCl和PEG脅迫下基因差異表達的芯片信息，從山融3號鹽脅迫的全長cDNA文庫中克隆得到一個對于高鹽、干旱等非生物脅迫及ABA響應的轉(zhuǎn)錄因子基因TaNAC6A，并對其進行了初步的研究和鑒定。該基因全長900個堿基，編碼299個氨基酸，其編碼的蛋白包含一個高度保守的N-端結構域和一個高度活躍的C-端結構域，其中的N-端結構域是DNA結合域（又叫NAC域），C-端結構域是轉(zhuǎn)錄激活區(qū)域。RT-PCR分析

4、結果顯示:在鹽處理、過氧化氫處理及ABA處理后，該基因均有明顯上調(diào)趨勢。體外轉(zhuǎn)錄活性激活實驗顯示:該基因的全長序列具有轉(zhuǎn)錄激活活性。亞細胞定位實驗結果表明，該基因編碼的蛋白質(zhì)定位于細胞核中，是一種核定位蛋白。構建植物表達載體并轉(zhuǎn)入模式植物擬南芥中，得到過表達轉(zhuǎn)基因純系。過表達系在生長發(fā)育過程中表現(xiàn)出延遲發(fā)育、提前開花、莢果短小、植株矮小以及卷葉等現(xiàn)象。另外經(jīng)過NaCl、H2O2、ABA處理后轉(zhuǎn)基因株系具有更強的抗脅迫能力，而控水實驗結果

5、表明轉(zhuǎn)基因株系在旱脅迫條件下比野生型具有更強的抗旱能力。為了深入了解TaNAC6A基因?qū)τ诜巧锩{迫及激素的響應機制，本實驗克隆了SR3中TaNAC6A基因的一段啟動子序列，并且在分析該段序列后發(fā)現(xiàn)，除了一些必需元件以外，該段啟動子中還含有一些如MBS結合位點、ABRE結合位點的脅迫響應元件，從而從啟動子的角度上證明了該基因能夠參與多種非生物脅迫的響應過程。為了進一步了解該基因引起葉片卷曲及抗逆性的可能作用機制，我們進行了細胞壁合成及抗