花生NAC轉(zhuǎn)錄因子AhNAC2和AhNAC3的克隆及轉(zhuǎn)錄特征_圖文

1、作物學(xué)報(bào)礬，（）：；：緲?biāo)◎染侩A簡盼黼塒花生轉(zhuǎn)錄因子和的克隆及轉(zhuǎn)錄特征劉旭李玲華南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，廣東省植物發(fā)育生物工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州摘要：轉(zhuǎn)錄因子是特異存在于植物中具有多種生物功能的新型轉(zhuǎn)錄因子。本實(shí)驗(yàn)從花生中克隆了個(gè)基因和（登錄號(hào)為和）；蛋白序列分析表明，兩者具有典型轉(zhuǎn)錄因子特征，端含有保守結(jié)構(gòu)域。半定量顯示，在和處理，以及控水和低溫條件下，和在花生組織中的表達(dá)上調(diào)，呈現(xiàn)不同的表達(dá)模式。和為典型的轉(zhuǎn)錄因子新基因，蛋白序列與擬南芥同源性較高，推測(cè)與響應(yīng)干旱和信號(hào)有關(guān)。關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)錄因子；基因表達(dá)調(diào)控；信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，：軌？（），腳悄，腳，（）：；花生各個(gè)發(fā)育期的植株對(duì)水分和溫度的需求不同

2、，特別在開花下針期、結(jié)莢期和飽果成熟期對(duì)高溫和缺水十分敏感，干旱已成為影響花生經(jīng)濟(jì)重要因素【?！?。高等植物的生長發(fā)育和抗逆響應(yīng)都通過其轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控目的基因表達(dá)【。轉(zhuǎn)錄因子是特異存在于植物中具有多種生物功能的一類新型轉(zhuǎn)錄因子。蛋白家族成員端含有保守結(jié)構(gòu)域，可結(jié)合和其他蛋白【，端為高度變異的轉(zhuǎn)錄激活區(qū)【。目前在十多種植物中發(fā)現(xiàn)基因，功能涉及植物體生長發(fā)育、激素調(diào)控、脅迫響應(yīng)等重要方面】。家族成員眾多，擬南芥轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)受干旱和處理誘導(dǎo)，負(fù)調(diào)控滲透脅迫反應(yīng)】。過表達(dá)基因（）的水稻抗旱性增強(qiáng)哆。冷和鹽脅迫誘導(dǎo)水稻基因表達(dá)，其轉(zhuǎn)基因植株顯著提高對(duì)冷和鹽脅迫的抗性【。擬南芥中個(gè)基因（、和）的過表達(dá)顯著增

3、強(qiáng)轉(zhuǎn)基因植株的耐旱能力，（）參與的信號(hào)途徑，其過表達(dá)顯著增強(qiáng)植株對(duì)的敏感性。目前對(duì)作物的基因研究較少，本試驗(yàn)從花牛中克隆到個(gè)新基因和，分析其序本研究由國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（），廣東省自然科學(xué)基金（），廣東省教育廳自然科學(xué)重點(diǎn)項(xiàng)目（）資助。通訊作者（）：李玲。：；：第一作者聯(lián)系方式：（收稿日期）：；（接受日期）：作物學(xué)報(bào)第卷列特征和表達(dá)特性，為探討基因在提高花生抗旱性中的功能提供基礎(chǔ)。材料與方法實(shí)驗(yàn)材料、和（表）與接頭引物，進(jìn)行槽式擴(kuò)增末端片段；利用，、和分別與（。）和（）（表）擴(kuò)增末端片段。設(shè)計(jì)引物、一和、（表）進(jìn)行，獲得中間未知序列。通過軟件整合測(cè)序結(jié)果，基于的和（：）進(jìn)行序列對(duì)比，采用等的

4、運(yùn)算法則預(yù)測(cè)核定位序列；使用花生粵油號(hào)為耐旱品種，由廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所提供。克隆與序列分析根據(jù)已報(bào)道的植物基因保守區(qū)序列，設(shè)計(jì)簡并引物、和（表），提取葉片總，逆轉(zhuǎn)錄為，擴(kuò)增目的片段；以引物逆轉(zhuǎn)錄得模板，分別用一、和等分析基因的預(yù)測(cè)蛋白讀碼框（）、分子量、親，疏水性，并建立相關(guān)蛋白系統(tǒng)進(jìn)化樹。表克隆基因中所用引物序列引物序列中代表或代表或，代表或代表或。（。）和。（）由公司試劑盒提供。：（）（）植物激素和脅迫處理三葉期幼苗分別在含（脫落酸）、（赤霉素）和別為和，開放讀碼框?yàn)楹?，分別編碼和個(gè)氨基酸殘基，相對(duì)分子量為（細(xì)胞分裂索）的和，蛋白等電點(diǎn)分別為和。生物培養(yǎng)基中培養(yǎng)。在不加任何激素的培

5、養(yǎng)基培養(yǎng)的植株為對(duì)照。按和的方法對(duì)三葉期幼苗進(jìn)行控水處理、和，高鹽處理（含的溶液）、和和低溫處理（培養(yǎng)）、和，對(duì)照（）為培養(yǎng)基培養(yǎng)的植株。半定量分析基因轉(zhuǎn)錄水平的變化取等量為模板，以花生基因?yàn)閮?nèi)參（：信息學(xué)分析表明，兩基因端大約個(gè)殘基區(qū)域含有結(jié)構(gòu)域，包括個(gè)保守的亞結(jié)構(gòu)域和核定位序列（圖和圖），蛋白端高度變異。與大豆和擬南芥的同源性分別為和，與和的同源性分別為和。系統(tǒng)進(jìn)化分析表明（圖），兩基因與擬南芥中的（）及大豆的和的親緣關(guān)系較近。兩個(gè)基因的序列年已在上注冊(cè)，登錄號(hào)分別為和。和：。）。利用非編碼區(qū)特異引物、一、（表）進(jìn)行和在花生組織的表達(dá)圖表明，在成熟葉、幼葉、根、莢果和未成熟種子擴(kuò)增。預(yù)實(shí)驗(yàn)

6、確定循環(huán)數(shù)為個(gè)（內(nèi)參基因個(gè)）。用半定量檢測(cè)不同處理和組織的基因轉(zhuǎn)錄水平。中皆有和表達(dá)，其中，在幼葉、根、莢果和未成熟種子中的表達(dá)量高，在成熟葉的表達(dá)較弱。在葉片表達(dá)量較高。結(jié)果與分析植物激素對(duì)和表達(dá)的影響增加和表達(dá)（圖），處理后，表達(dá)量高于，隨著處理時(shí)間的延長，基因的克隆和序列分析克隆的花生和，序列全長分第期劉旭等：花生轉(zhuǎn)錄因子和的克隆及轉(zhuǎn)錄特征酊訂盯從點(diǎn)導(dǎo)冊(cè)；導(dǎo)竹審矗?。货刀⒂?；盯阿口譬甚，。兀。土譬；四×兀。兀土茸訂¨盯；甜尊掌從弓丌。土從：“冊(cè)竹盯¨“丁工土珂辯膏¨舸導(dǎo)釘導(dǎo)：丘九叮？土導(dǎo)竹卯盯盯一從曰。土土靶蚰仁矗蝴四；訂審肘蚰齟時(shí)鉀毒鈍研，玳從“

7、口一；：兀曰玳辱口土九上土上“工口置；盯釘鈕掌竹上：量土點(diǎn)丁口計(jì)船知仁；湖釘一；兀玎訂每矗訂“兀。竹點(diǎn)玨盯釘鉀釘竹從￥鈕鈕鈕訂“￥盯仁釘竹盯目鉗四竹“竹土叮丁丁丌叮土土“峙土丘且且“；§警 盯盯矗甜礬占哪“她鉀釘已鉀圖和的核苷酸序列預(yù)測(cè)的氨基酸序列（）黑色方框部分為保守的結(jié)構(gòu)域；紅色卜劃線部分代表預(yù)測(cè)的核定位信號(hào)（）。；圖和與其他蛋白的結(jié)構(gòu)域比對(duì)，、的黑框分別代表結(jié)構(gòu)域中個(gè)保守的亞結(jié)構(gòu)域?！白魑飳W(xué)報(bào)第卷（×）圖和與其他蛋白系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系水稻和基因的登錄號(hào)分別為和；擬南芥儂和口烈基因的登錄號(hào)分別為和；、小、，、基因的巹錄號(hào)分別為、盯和：大豆和基因的登錄號(hào)分別為和；基因的登錄號(hào)為

8、。（）（）；瓜（），（），（），廠（），（），（），（）（）；（）（）；（）和阻？轉(zhuǎn)錄水平不斷增強(qiáng)，后兩者之間差異不明顯；促進(jìn)和表達(dá)（圖），處達(dá)影響不明顯（圖）。理時(shí)間延長，轉(zhuǎn)錄水平不斷增強(qiáng)，在處理之間表達(dá)量變化小，間變化較大；處理的葉片，個(gè)基因表達(dá)提高，處理后轉(zhuǎn)錄水平降低，表討論轉(zhuǎn)錄因子廣泛參與生長發(fā)育、激素調(diào)控和環(huán)境脅迫的應(yīng)答，是一類調(diào)節(jié)植物體內(nèi)各種生理反應(yīng)的關(guān)鍵達(dá)量又升高，在和的表達(dá)量高于（圖）。控水、高鹽和低溫對(duì)和轉(zhuǎn)錄水平的影響控水處理后，花生根和葉片中和的表達(dá)上升，根中的表達(dá)高于，兩基因表達(dá)量隨控水時(shí)間延長不斷增加，兩者間差異不明顯；與對(duì)照相比，。處理使和表達(dá)均上調(diào)；的處理對(duì)和表圖分

9、析和在花生組織中的表達(dá)：幼葉：成熟葉；：根：未成熟種子；：莢果。：；：；：；：；：圖不同激素處理對(duì)和的影響 第期劉旭等：花生轉(zhuǎn)錄因子和的克隆及轉(zhuǎn)錄特征圖控水、高鹽和低溫條件下和表達(dá)，因子。本文首次報(bào)道兩個(gè)花生轉(zhuǎn)錄因子和已知，屬于亞家族，該亞家族的成，基因表達(dá)不穩(wěn)定。說明目前，大多數(shù)轉(zhuǎn)錄因子的功能尚不清楚，分析【，（），：（萬書波），（封海勝），（張建成）（花牛學(xué)報(bào)），（）：（）【】，：【】壓（柳展基），（召反霞），（唐桂英），（西北植物學(xué)報(bào)），）：（）【】，：【】，：，：【】，：【】，（）雅，：【，：，。，（，。，：，（，：，：，：，：，玎，【， ，：，其結(jié)構(gòu)上均有植物轉(zhuǎn)錄因子典型的特征，如蛋

10、白端保守，端存在高度多變頻繁“現(xiàn)簡單重復(fù)氨基酸的轉(zhuǎn)錄激活區(qū)。和與擬南芥（）及大豆和親緣關(guān)系較近，對(duì)后者的功能分析尚缺乏報(bào)道。員多受干旱和誘導(dǎo)表達(dá)】，參與干旱和的信號(hào)途徑【，由此推測(cè)和可能具有類似功能，響應(yīng)干旱和信號(hào)。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)控水條件下和外源處理，使花生和基因表達(dá)上調(diào)；和在外源處理和冷脅迫條件下表達(dá)也上調(diào)，預(yù)示它們口，能參與冷脅迫響應(yīng)和信號(hào)；但是，兩基因的表達(dá)在高鹽處理期間沒有明顯變化。外源處理和基因具有特殊作用，有待進(jìn)一步研究?；蛟谥参镏械谋磉_(dá)模式，對(duì)于明確其功能，闡明【“】【】轉(zhuǎn)錄水平對(duì)植物激素調(diào)控及逆境脅迫的應(yīng)答機(jī)制具有重要的意義。本結(jié)果表明，和基因可能是組成型表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子，存在不同

11、的表達(dá)模式。本實(shí)驗(yàn)室【】正在開展其轉(zhuǎn)錄活性和轉(zhuǎn)基因的后續(xù)研究，旨在探討基因在提高花生抗旱性中的機(jī)制?！尽炕ㄉ鶱AC轉(zhuǎn)錄因子AhNAC2和AhNAC3的克隆及轉(zhuǎn)錄特征 作者： 作者單位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期： 被引用次數(shù)： 劉旭， 李玲， LIU Xu， LI Ling 華南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院/廣東省植物發(fā)育生物工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東,廣州,510631 作物學(xué)報(bào) ACTA AGRONOMICA SINICA 2009,35(3 5次 參考文獻(xiàn)(15條 1.Giayetto O;Cerioni G A Water stress in peanut (Arachis hypogaea

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