科研产出
芝麻NAC转录因子基因SiNAC77的克隆及耐盐功能分析
《生物技术通报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：NAC转录因子在植物生长发育及盐胁迫响应过程中具有重要的调控作用.芝麻SiNAC77 参与盐胁迫响应过程.克隆芝麻SiNAC77 并分析其耐盐功能,为芝麻耐盐育种提供分子基础和基因资源.克隆SiNAC77 的全长CDS序列,利用生物信息学软件对其基因序列和氨基酸序列特征进行分析.构建SiNAC77 过表达载体,利用农杆菌介导法转化拟南芥.对过表达株系的耐盐表型和生理生化指标进行分析.结果表明,成功克隆了长度为 1 008 bp的SiNAC77 CDS序列,编码 335 个氨基酸,相对分子量为135.93 kD,预测等电点为 4.91,含有 33 个潜在的磷酸化位点;启动子区域含有MBS、STRE、ARE、ABRE和TCA等多个非生物胁迫及激素响应元件.成功构建了SiNAC77过表达载体,并转化拟南芥,获得 12 个独立的转基因阳性株系.在盐胁迫下,与野生型拟南芥相比,过表达株系的种子发芽率、初生根长度、鲜重均显著提高,转基因株系中Na+/K+和相对MDA含量显著降低,相对SOD和POD抗氧化酶活性则显著增强.过表达芝麻SiNAC77可以增强抗氧化酶活性,减少离子毒害和氧化损伤,提高转基因植株的耐盐性.
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大豆涝渍响应NAC基因的鉴定及GmNAC038的克隆和激素应答分析
《大豆科学 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：NAC是植物特有的转录因子,参与多种非生物胁迫的响应。为了研究NAC转录因子在大豆涝渍胁迫中的响应和调控作用,利用前期获得的耐涝品种齐黄34在涝渍胁迫下的转录组数据,通过分析大豆全基因组内180个NAC基因的表达情况,鉴定出45个持续响应涝渍胁迫的大豆NAC基因。利用PlantCARE在线软件分析发现这些基因的启动子中均至少含有1种逆境或激素应答元件,推测它们可能与大豆的非生物胁迫应答相关。同时,对涝渍胁迫响应程度最大的大豆NAC基因GmNAC038进行克隆和分析。利用在线分析软件CDD分析发现该基因编码的蛋白质含有保守的NAM结构域。qRT-PCR表明GmNAC038不仅受到涝渍胁迫的强烈诱导,还受到脱落酸、乙烯和茉莉酸甲酯的正向调控。研究结果可为今后探索NAC基因在大豆涝渍胁迫响应中的功能提供分子基础,为培育耐涝大豆品种提供基因资源。
关键词： 大豆 涝渍胁迫 NAC转录因子 GmNAC038 克隆 顺式作用元件
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欧洲葡萄'粉红亚都蜜'NAC基因DRL1负向调节植物抗旱性
《园艺学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：以欧洲葡萄‘粉红亚都蜜’（Vitis vinifera‘Yatomo Rose’）为材料,利用荧光定量PCR技术和转基因技术研究葡萄NAC转录因子DRL1基因对逆境的响应。欧洲葡萄‘粉红亚都蜜’在激素和逆境胁迫下,DRL1表达呈下降趋势,其中以ABA和干旱胁迫处理最为显著。在ABA处理下DRL1转基因烟草株系种子萌发率和根长均高于野生型。干旱处理下,转基因植株对干旱的耐受性降低,同时胁迫相关基因NtLEA5、NtP5CR1、NtPSCS1、NtERD10C和NtDREB3的表达水平比野生型显著下降。此外,DRL1转基因烟草茎中柱发育受到抑制,尤其是导管横切面积仅为野生型的58%。以上结果表明,DRL1基因可能作为1个负向调节子参与植物的干旱胁迫。
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13个苹果NAC转录因子基因的克隆与表达分析
《植物遗传资源学报 》 2019
摘要：利用同源比对和RT-PCR技术,从紫弘富士苹果(Malus domestica (Suckow)Borkh.'Zihong Fuji')中克隆了13个NAC转录因子基因:MdNAC40~45,MdNAC47~53(GenBank登录号为MG099877~MG099882,MG099884~MG099890).序列分析表明,其开放阅读框(ORF,open reading frame)分别为1470 bp、1065 bp、912 bp、885 bp、948 bp、1041 bp、1182 bp、639 bp、705 bp、1830 bp、1980 bp、747 bp和1137 bp.进化分析表明,MdNAC41属于AtNAC3组,MdNAC40、MdNAC42~43和MdNAC45~53属于NAM组,MdNAC44属于VND组.亚细胞定位预测结果显示,MdNAC40~45、MdNAC47~50和MdNAC52~53可能定位于细胞核中;MdNAC51可能定位在细胞质或细胞核中.Array结果显示,13个MdNAC基因在16个被检测组织中均有不同程度的相对表达水平.RNA-seq结果显示,MdNAC43、MdNAC45、MdNAC47、MdNAC49和MdNAC51的表达明显受斑点落叶病菌(AAAP,Alternaria alternata apple pathotype)侵染的诱导.实时荧光定量PCR分析表明,在150 mmol/L NaCl处理下,嘎啦组培苗中MdNAC45、MdNAC47和MdNAC52的转录水平受到诱导,而MdNAC40、MdNAC48和MdNAC51的转录水平下调;在300 mmol/L甘露醇处理下,MdNAC50转录水平受到诱导,MdNAC41转录水平下调.这表明MdNAC基因多呈组成型表达,并受斑点落叶病菌(AAAP)、NaCl和甘露醇诱导或下调,可能参与调控苹果生长发育和逆境胁迫等过程.
关键词： 苹果 NAC转录因子 基因克隆 序列分析 表达分析
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陆地棉NAC转录因子基因GhSNAC1的克隆及其抗旱耐盐分析
《农业生物技术学报 》 2019 北大核心 CSCD
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GhSNAC1抗旱耐盐的分子机制提供了基础资料。
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亚洲棉全基因组中NAC类转录因子基因的鉴定与分析
《石河子大学学报(自然科学版) 》 2015
摘要：为了开发棉花NAC基因资源,本文利用生物信息学方法在亚洲棉基因组中预测了138个NAC基因,根据其在染色体上的位置关系命名为Ga NAC001-Ga NAC138,所有Ga NAC基因分布于亚洲棉13条染色体上。根据Ga NAC蛋白的序列相似性及系统进化分析,将亚洲棉Ga NAC蛋白分为11个亚家族,每个亚家族的Ga NAC蛋白数目为4-25个。基因结构分析发现,大部分(63.7%)Ga NAC基因含有2个内含子。比较亚洲棉与陆地棉、雷蒙德氏棉NAC蛋白的同源性,发现亚洲棉与雷蒙德氏棉NAC蛋白的匹配程度高于陆地棉,平均序列一致性分别为93.9%和81.2%,一些NAC基因(58/138)在棉属的进化过程中高度保守,一些(37/138)则变异程度较大,可能是生物体为了适应环境的变化产生了新的功能。本研究结果为亚洲棉及陆地棉NAC转录因子基因的后续深入研究提供了重要参考。
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一个新的玉米NAC类基因(ZmNAC1)的克隆与分析
《遗传 》 2009 北大核心 CSCD
摘要：NAC转录因子是近十年来新发现的具有多种生物功能的植物特异转录因子,在植物生长发育、激素调节和抵抗逆境等方面发挥着重要的作用。本研究利用电子克隆方法,结合RT-PCR分析,从玉米中克隆了一个与NAC类基因同源的cDNA序列,命名为ZmNAC1(GenBank登录号:EU224278),该序列长度为1029bp,具有单一的完整开放阅读框架(ORF,26～907bp),推测编码蛋白含有293个氨基酸,分子量为32.3kDa,等电点为8.65。半定量RT-PCR分析表明,ZmNAC1可以被低温、聚乙二醇(Polyethylene glycol,PEG)、高盐和ABA诱导。这些结果表明,ZmNAC1可能参与植物逆境反应。本研究是有关玉米NAC转录因子基因的首次报道。
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