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细叶百合LpNAC17基因的克隆与抗盐功能分析

崔颖  
【摘要】:细叶百合是百合科百合属多年生草本植物,具观赏、食用和药用价值。其分布较广,具有较强的抗性,是优良的野生种质资源。NAC转录因子家族是高等植物特有的转录因子,其不仅在植物生长发育中发挥调控作用,同时还参与植物对生物和非生物胁迫的响应。以细叶百合为研究材料,克隆了细叶百合LpNAC17基因并对其序列进行生物信息学分析;利用荧光实时定量分析LpNAC17基因在不同胁迫条件下不同组织部位的时空表达情况;构建过表达载体通过农杆菌介导法转化烟草;通过对转基因烟草抗盐性的检测进一步阐明LpNAC17基因的抗盐功能。为细叶百合中的抗逆分子机制奠定基础,同时为NAC转录因子的功能分析提供理论依据。主要研究结果如下:1.克隆获得细叶百合LpNAC17基因,该基因ORF全长为507 bp,编码168个氨基酸,属于NAC基因家族。该基因与沉水樟的同源性最高为91.1%,系统进化树结果显示该基因与海枣和豆角树的进化关系最近。LpNAC17基因在细叶百合各个组织中均有表达;在非生物胁迫下LpNAC17基因该基因对盐和低温较敏感。2.构建植物过表达载体pBI121-LpNAC17-GFP,通过对烟草的遗传转化,筛选和验证,获得5株转LpNAC17基因烟草。3.盐胁迫下,对照烟草幼苗较转基因烟草的根长和鲜重生长明显受到抑制;转基LpNAC17基因烟草的光合作用强于对照;转LpNAC17基因烟草中的MDA、O2-和H2O2含量均显著低于对照;转LpNAC17基因烟草的叶绿素、脯氨酸含量以及抗氧化酶(POD、SOD、CAT)活性均显著高于对照。盐胁迫下,转基LpNAC17基因烟草中的CsSOD、CsPOD、CsCAT、HAK、PMA4和SOS1抗逆相关基因表达均上调,且转基因烟草的表达量高于对照。上述结果表明过表达LpNAC17基因提高了烟草的耐盐性。


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