本文關鍵詞：谷子轉錄因子基因SibZIP42在擬南芥中對高鹽和ABA的響應

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【摘要】：【目的】分析谷子抗逆相關轉錄因子基因Sib ZIP42的特性和生物學功能,探討Sib ZIP42提高植物耐鹽性的調控途徑,為作物抗逆分子育種提供新的候選基因�！痉椒ā坷蒙镄畔W方法分析谷子Sib ZIP42的特性:使用Clustal X 2.0和MEGA 5.05軟件對谷子Sib ZIP42蛋白序列及其同源序列進行多序列比對,并構建系統(tǒng)進化樹;從數(shù)據(jù)庫Phytozome獲取谷子Sib ZIP42上游2 000 bp作為啟動子序列,在PLACE數(shù)據(jù)庫對Sib ZIP42啟動子順式作用元件進行分析;使用Net Phos 2.0 Server數(shù)據(jù)庫預測Sib ZIP42蛋白磷酸化位點;利用實時熒光定量PCR檢測Sib ZIP42在不同脅迫條件下的表達模式;將Sib ZIP42與綠色熒光蛋白GFP融合表達,檢測Sib ZIP42蛋白的亞細胞定位情況;構建植物表達載體p BI121-Sib ZIP42,轉化擬南芥并檢測轉Sib ZIP42擬南芥的耐鹽性及對ABA處理的敏感性。分析轉Sib ZIP42擬南芥中ABA及脫水響應相關基因表達變化,分析Sib ZIP42調控植物耐鹽性的作用機制�！窘Y果】谷子Sib ZIP42全長546 bp,編碼由181個氨基酸組成的親水性蛋白,分子量約為20.3k D,基因編碼區(qū)包含1個外顯子;系統(tǒng)進化樹分析表明該基因位于b ZIP基因家族的S亞組;Sib ZIP42與擬南芥Atb ZIP42序列同源性最高;啟動子元件分析表明,Sib ZIP42包含ABRE、MYB、MYC等多種逆境脅迫應答相關元件;磷酸化位點分析結果顯示Sib ZIP42含有14個絲氨酸、4個酪氨酸和1個蘇氨酸磷酸化位點;實時熒光定量PCR結果顯示,Sib ZIP42對多種非生物脅迫均有不同程度的響應,在高鹽、干旱(PEG)和ABA處理條件下表達量明顯上升,Sib ZIP42在根部的表達量顯著高于在莖及葉子中的表達;亞細胞定位結果表明,Sib ZIP42蛋白定位于細胞核中;基因功能分析結果顯示,在正常MS培養(yǎng)基上,野生型擬南芥WT和Sib ZIP42轉基因擬南芥的萌發(fā)率基本一致,在Na Cl濃度為90、120和150 mmol·L~(-1)的MS培養(yǎng)基上,轉基因擬南芥萌發(fā)率顯著高于WT,在90 mmol·L~(-1) Na Cl處理條件下,轉基因擬南芥的綠化率顯著高于WT;在ABA濃度為0.5、1和2μmol·L~(-1)的MS培養(yǎng)基上,轉基因擬南芥的綠化率顯著低于WT;下游基因檢測結果表明,HIS1-3、RD29B和RAB18等ABA脅迫響應相關基因以及脫水響應相關基因At PIP2A在轉基因植株中表達量顯著高于在WT中的表達,表明Sib ZIP42可能通過ABA信號途徑提高植物對高鹽脅迫的耐性。【結論】與WT相比,Sib ZIP42轉基因擬南芥株系在種子萌發(fā)時期耐鹽性顯著提高。同時,在種子萌發(fā)后期Sib ZIP42轉基因株系相比于WT對ABA處理的敏感性增強,Sib ZIP42可能通過ABA信號途徑正向調控植物的耐鹽性。
【作者單位】： 西北農林科技大學農學院/旱區(qū)作物逆境生物學國家重點實驗室;中國農業(yè)科學院作物科學研究所/農作物基因資源與基因改良國家重大科學工程/農業(yè)部麥類生物學與作物遺傳育種重點實驗室;西北農林科技大學生命科學學院;
【關鍵詞】： 谷子 bZIP類轉錄因子 耐鹽脅迫 ABA信號途徑
【基金】：國家轉基因生物新品種培育重大專項(2014ZX08002-003B) 陜西省科技統(tǒng)籌創(chuàng)新工程計劃(2014KTZB02-01-01) 中國農業(yè)科學院創(chuàng)新工程
【分類號】：S515
【正文快照】： 0引言 【研究意義】土壤鹽堿化嚴重影響植物生長發(fā)育,威脅糧食的產量和品質,因此,耐鹽性改良已經成為作物分子育種的重要目標之一[1-2]。谷子起源于中國,具有抗旱、耐瘠薄、適應性強等突出特點,目前,谷子已經成為單子葉作物抗逆功能基因組研究的模式作物[3]。順式作用元件和

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李智念,王光明,曾之文;植物干旱脅迫中的ABA研究[J];干旱地區(qū)農業(yè)研究;2003年02期

2 陳瑞;王麗蓉;陸漓;張振先;張德頤;;水稻幼葉中與ABA親和力強的結合蛋白[J];Journal of Integrative Plant Biology;1992年03期

3 趙春章;劉慶;姚曉芹;汪明;龔良春;;長期噴施ABA對云杉幼苗生長和生理特性的影響[J];植物學通報;2008年03期

4 劉仁梅;楊淑彬;;小麥內源ABA研究進展[J];現(xiàn)代農業(yè)科技;2010年15期

5 李巍;蕭浪濤;;一種新型電流型免疫傳感器的ABA最優(yōu)測定條件研究[J];生物技術通報;2008年03期

6 邵璽文,孫長占,阮長春,韓立軍,趙蘭坡,胡耀輝;ABA浸種對水稻生長及產量的影響[J];吉林農業(yè)大學學報;2003年03期

7 董永華,史吉平,李廣敏,韓建民,商振清;外施6-BA和ABA提高玉米幼苗抗旱能力的作用及效果[J];西北植物學報;1998年02期

8 湯日圣,張大棟,童紅玉;高溫脅迫對稻苗某些生理指標的影響及ABA和6-BA對其的調節(jié)[J];江蘇農業(yè)學報;2005年03期

9 劉子會;張紅梅;郭秀林;;ABA誘導的玉米保衛(wèi)細胞胞質鈣離子濃度的變化[J];中國農業(yè)科學;2008年10期

10 王熹,陶龍興,黃效林,談惠娟,董文忠,季茂榮;外源ABA抑制水稻種子發(fā)芽的生理機制[J];作物學報;2004年12期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉春玲;彭新湘;郭振飛;;水稻對幾種逆境的抗性與ABA的關系[A];中國青年農業(yè)科學學術年報[C];2002年

2 趙志光;陳國倉;張承烈;;活性氧和一氧化氮參與干旱脅迫誘導的小麥根尖ABA合成[A];西部地區(qū)第二屆植物科學與開發(fā)學術討論會論文摘要集[C];2001年

3 湯日圣;張大棟;童紅玉;;高溫脅迫傷害水稻秧苗及6-BA、ABA的調節(jié)作用[A];中國植物生理學會第九次全國會議論文摘要匯編[C];2004年

4 張蓉平;左彪;高杰;張麗;王新平;;分子水平研究AB及ABA型氟化嵌段共聚物甲苯溶液氣液界面結構[A];中國化學會第十三屆膠體與界面化學會議論文摘要集[C];2011年

5 郭振飛;劉娥娥;盧少云;陳慧萍;劉春玲;;水稻對幾種逆境的多重耐性—與ABA的關系[A];中國植物生理學會全國學術年會暨成立40周年慶祝大會學術論文摘要匯編[C];2003年

6 蔣明義;;ABA誘導作物細胞抗氧化防護的信號轉導研究[A];中國植物生理學會第十次會員代表大會暨全國學術年會論文摘要匯編[C];2009年

7 張曉楓;姜濤;王小芳;張大鵬;;ABA信號轉導:ADR2拮抗ABAR-WRKY40信號通路[A];2011全國植物生物學研討會論文集[C];2011年

8 王勇;陸旺金;張昭其;;ABA在果實采后領域的研究進展[A];中國園藝學會第五屆青年學術討論會論文集[C];2002年

9 陳其軍;安瑞;秦治翔;陳珈;王學臣;;通過同時激活依賴于ABA和不依賴于ABA的逆境脅迫信號轉導途徑改善擬南芥和煙草的抗逆性[A];2004中國植物生理生態(tài)學學術研討會論文摘要匯編[C];2004年

10 于晶;王興;蒼晶;;外源ABA、GA及6-BA對冬小麥抗寒性的影響[A];中國植物生理學會第十次會員代表大會暨全國學術年會論文摘要匯編[C];2009年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 孫永華;玉米ABA受體基因的選擇性剪接及其在抗旱性方面的功能研究[D];中國農業(yè)科學院;2014年

2 呂天曉;擬南芥MAX2蛋白介導ABA信號及抗旱反應的分子機制[D];中國科學院研究生院（東北地理與農業(yè)生態(tài)研究所）;2015年

3 張浩;ABA敏感性對擬南芥群體異速生長指數(shù)和個體相互作用的調控研究[D];浙江大學;2006年

4 王金香;ABA誘導的玉米（Zea mays L.）MAPK基因克隆、表達分析、定位及功能研究[D];南京農業(yè)大學;2009年

5 呂東;ATHK1參與ABA誘導氣孔關閉的信號轉導過程[D];河南大學;2012年

6 張艷艷;植物磷酶D、一氧化氮和過氧化氫在轉導ABA、鹽脅迫信號中的關系[D];南京農業(yè)大學;2007年

7 劉浩;擬南芥一個2OG-Fe（Ⅱ）氧化還原酶在GA合成及其與ABA互作的功能分析[D];河南大學;2011年

8 弓雪;擬南芥AtSUC2和AtSUC4對理化逆境及外源ABA的響應[D];沈陽農業(yè)大學;2013年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 尹梅;油菜Bna.TTG2基因在ABA介導的種子萌發(fā)中的作用[D];華中農業(yè)大學;2015年

2 朱蘭芳;ABA對水稻不同發(fā)育階段光合作用調控及其機理分析[D];福建農林大學;2012年

3 范文強;玉米ABA受體ZmPYLs基因的克隆、鑒定及表達分析[D];西北農林科技大學;2015年

4 郭貴華;長江下游水稻品種耐旱性比較及對外源ABA響應[D];南京農業(yè)大學;2014年

5 顧建偉;光敏色素B介導的光信號調控水稻ABA反應的研究[D];鄭州大學;2012年

6 鄒興建;干旱脅迫下不同倍性水稻的生理差異及ABA相關基因表達比較[D];四川農業(yè)大學;2010年

7 韓璐;OsABA8ox2-RNAi轉基因水稻鑒定及ABA相關基因表達分析[D];哈爾濱師范大學;2014年

8 齊光;黑龍江省主栽水稻品種苗期耐冷鑒定及ABA對苗期耐冷的調節(jié)作用[D];東北農業(yè)大學;2008年

9 劉子會;干旱脅迫下玉米ABA和pH與鈣信使的關系研究[D];河北師范大學;2004年

10 王英哲;低溫脅迫下紫花苜蓿對外源SA和ABA的生理響應[D];吉林農業(yè)大學;2012年

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