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沙柳SpsNAC034基因克隆及多种逆境表达分析

2022-05-23分类号:S793.9

【作者】杨海峰  张新乾  于兴旺  郝璞  樊俐娇  王树森  于凤强  阿拉腾苏和  
【部门】内蒙古农业大学林学院  内蒙古蒙草生态环境(集团)股份有限公司  内蒙古农业大学沙漠治理学院  鄂尔多斯林业和草原事业发展中心  鄂尔多斯造林总场  
【摘要】【目的】该研究为探究沙柳NAC034基因在逆境下的表达特性,以期为沙柳的抗逆育种提供应用依据。【方法】利用同源克隆方法获得SpsNAC034基因,进行生物信息学和组织特异性表达分析,通过模拟非生物胁迫(高温、低温、盐、干旱),研究该基因在4种逆境下的时间响应特性。【结果】研究表明SpsNAC034基因CDS序列长度为1797 bp,共编码598个氨基酸,属于不稳定亲水性蛋白,预测无跨膜结构、信号肽区域;预测其N端二级结构主要以延伸链为主,C端以无规则卷曲为主要结构;亚细胞定位预测其可能在细胞核中发挥作用;SpsNAC034基因具有NAC基因家族的典型结构域,属于NAC基因家族;氨基酸同源序列比对分析表明木本和草本植物存在分化差异;系统进化树表明SpsNAC034基因与杨柳科植物的同源NAC034基因的亲缘关系最近。SpsNAC034在沙柳根、茎、叶、花中均有表达,花中的表达量最高,幼嫩茎中表达最低;低温、高温、盐、干旱胁迫后SpsNAC034表达上调,在低温、高温以及干旱胁迫下,SpsNAC034在1~2 h处快速响应,显著高于对照,随后该基因表达降至对照水平。盐处理12 h后SpsNAC034表达迅速升高,48 h表达量达最高,均显著高于对照。【结论】成功克隆SpsNAC034基因,SpsNAC034在沙柳对非生物胁迫的响应中起重要作用。本研究为探究沙柳NAC转录因子家族参与环境胁迫反应奠定了基础,对未来沙柳的抗逆分子育种具有重要的参考价值。
【关键词】沙柳  NAC  基因克隆  非生物胁迫
【基金】内蒙古自治区应用技术研究与开发资金项目(2021GG0075,2019GG004);; 国家自然科学基金(31660216);; 国家科技重大专项课题(2018ZX08020002-005-005)
【所属期刊栏目】西南农业学报
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