胡楊bZIP轉錄因子PebZIP26和PebZIP33基因的克隆及功能分析
本文選題:胡楊 + PebZIP; 參考:《北京林業(yè)大學學報》2017年07期
【摘要】:bZIP(basic region/leucine zipper motif)是一類在真核生物中分布廣泛的超大轉錄因子家族,參與調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育、衰老、激素調(diào)控、能量代謝、病原防御等過程。胡楊是研究抗逆分子機制的模式木本植物,但是關于胡楊的b ZIP功能迄今未見研究報道。本研究從胡楊中克隆得到PebZIP26和PebZIP33兩個轉錄因子的c DNA,經(jīng)分析,分別編碼439與371個氨基酸且PebZIP26與PebZIP33基因的表達受干旱、脫水及鹽脅迫誘導。構建植物表達載體,利用農(nóng)桿菌花序侵染法轉化擬南芥,獲得Ca MV35S:PebZIP26和Ca MV35S:PebZIP33超表達株系和空載體對照株系。在含有150 mmol/L Na Cl及300 mmol/L甘露醇培養(yǎng)基上,PebZIP26和PebZIP33超表達株系根長均長于野生型,葉片嫩綠,無發(fā)黃萎蔫現(xiàn)象;另外,對盆土中的幼苗進行21 d的干旱處理和鹽處理,超表達PebZIP26及PebZIP33株系耐旱耐鹽性較強,表現(xiàn)為脅迫環(huán)境中植株營養(yǎng)生長較好,株高顯著高于野生型(WT)及空載體對照株系,干旱復水后,植株存活率為61%及48%,顯著高于WT的9%及空載體對照的12%。超表達PebZIP26及PebZIP33株系相比于WT和abf1及tga1(擬南芥同源基因ABF1及TGA1突變體)氣孔關閉對外源ABA處理更加敏感,且對氧化脅迫的抗性較強。綜上所述,胡楊PebZIP26和PebZIP33轉錄調(diào)節(jié)因子可能通過調(diào)控氣孔開度和活性氧水平及根的生長正向調(diào)節(jié)植物抗旱耐鹽性,進一步豐富了木本植物b ZIP的基因功能認識,為遺傳育種提供基因資源及理論依據(jù)。
[Abstract]:BZIP(basic region/leucine zipper motif is a large family of transcription factors widely distributed in eukaryotes, which is involved in the regulation of plant growth and development, senescence, hormone regulation, energy metabolism, pathogen defense and so on.Populus euphratica is a model woody plant for studying the molecular mechanism of stress resistance, but the b#en0# function of Populus euphratica has not been reported.In this study, the cDNA of PebZIP26 and PebZIP33 transcription factors were cloned from Populus euphratica and encoded 439 and 371 amino acids, respectively. The expression of PebZIP26 and PebZIP33 genes was induced by drought, dehydration and salt stress.The plant expression vector was constructed and transformed into Arabidopsis thaliana by Agrobacterium tumefaciens inflorescence, and Ca MV35S:PebZIP26 and Ca MV35S:PebZIP33 superexpression lines and empty vector control lines were obtained.On the culture medium containing 150 mmol/L NaCl and 300 mmol/L mannitol, the root length of Peb ZIP26 and PebZIP33 superexpression lines was longer than that of wild type, the leaves were tender green, and there was no yellowing and wilting. In addition, the seedlings in the basin soil were treated with drought and salt for 21 days.The drought and salt tolerance of PebZIP26 and PebZIP33 lines were higher than that of wild type PebZIP26 and PebZIP33 lines, and the plant height was significantly higher than that of wild type and empty vector control lines.The plant survival rate was 61% and 48%, which was significantly higher than that of WT (9%) and blank carrier (12%).Overexpression of PebZIP26 and PebZIP33 lines were more sensitive to exogenous ABA treatment than WT, abf1 and tga1 (Arabidopsis homologous gene ABF1 and TGA1 mutants), and they were more resistant to oxidative stress.In conclusion, PebZIP26 and PebZIP33 transcription regulators may regulate plant drought resistance and salt tolerance by regulating stomatal opening, reactive oxygen species level and root growth, and further enrich the understanding of gene function of b#en2# in woody plants.To provide genetic resources and theoretical basis for genetic breeding.
【作者單位】: 北京林業(yè)大學林木育種國家工程實驗室;
【基金】:“十二五”國家科技支撐計劃項目(2015BAD07B01) 國家自然科學基金項目(31270656)
【分類號】:Q943.2;S792.11
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,本文編號:1740231
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