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小黑麦转录因子TwNAC01互作蛋白筛选及其抗旱性验证
1
作者 甘长波 卫小勇 +1 位作者 宗金和 孔广超 《核农学报》 北大核心 2026年第5期884-896,共13页
NAC转录因子在植物响应干旱胁迫时发挥关键调控作用,本课题组前期克隆到小黑麦转录因子TwNAC01全长cDNA。为了鉴定TwNAC01的互作蛋白,并解析其在植物应答干旱胁迫中的分子机制,本试验采用40℃、4℃、20%PEG6000、200 mmol L^(-1) NaCl... NAC转录因子在植物响应干旱胁迫时发挥关键调控作用,本课题组前期克隆到小黑麦转录因子TwNAC01全长cDNA。为了鉴定TwNAC01的互作蛋白,并解析其在植物应答干旱胁迫中的分子机制,本试验采用40℃、4℃、20%PEG6000、200 mmol L^(-1) NaCl以及叶面喷施100µmol L^(-1)茉莉酸甲酯(MeJA)与100µmol L^(-1)脱落酸(ABA)处理的两叶一心期小黑麦幼苗,提取总RNA,构建基因组均一化c DNA文库。以TwNAC01为诱饵通过酵母双杂筛选互作蛋白,并通过双分子荧光互补(BiFC)、酵母逆境表型验证对筛选到的部分与抗旱相关蛋白的抗旱性进行验证。结果表明,构建了库容为1.436×10^(8) CFU·mL^(-1)、总克隆数为2.872×10^(8)的小黑麦均一化cDNA文库。共获得了33个与TwNAC01蛋白潜在互作的蛋白,涉及光合作用、氧化还原反应、防御反应以及泛素化修饰等多种生物学进程,其中经BiFC验证,确定TwNAC01与E2泛素结合酶(UbcE2)及丝氨酸羧肽酶类蛋白SCPL1存在互作。含有TwNAC01、UbcE2和SCPL1的酵母较对照能适应更高浓度的渗透势胁迫,同时TwNAC01、UbcE2和SCPL1在根系中优势表达,且表达量均随着干旱胁迫的增强而升高。TwNAC01蛋白在小黑麦响应干旱胁迫中发挥胁迫信号传导、蛋白代谢调控的作用,TwNAC01及其互作蛋白基因SCPL1、UbcE2均具有增强植物抗旱性的功能。本研究结果为揭示小黑麦抗旱的分子机制奠定了理论基础。 展开更多
关键词 小黑麦 干旱胁迫 转录因子 酵母双杂 twnac01
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小黑麦NAC转录因子基因TwNAC01克隆及生物信息学分析 被引量：2
2
作者 王萌 任丽彤 +2 位作者 凌悦铭 谷海涛 孔广超 《石河子大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第3期291-298,共8页
NAC(NAM、ATAF1/2、CUC2)是在调控植物发育、衰老、生物与非生物逆境以及激素反应等方面具有重要作用的一类转录因子。为探索六倍体小黑麦耐干旱机制,本研究以六倍体小黑麦为材料,利用快速扩增cDNA末端(RACE)与反转录·聚合酶链反应... NAC(NAM、ATAF1/2、CUC2)是在调控植物发育、衰老、生物与非生物逆境以及激素反应等方面具有重要作用的一类转录因子。为探索六倍体小黑麦耐干旱机制,本研究以六倍体小黑麦为材料,利用快速扩增cDNA末端(RACE)与反转录·聚合酶链反应(RT-PCR)技术克隆到1条NAC转录因子cDNA全长,分析了其生物信息学特点,同时利用实时定量PCR技术分析其在干旱胁迫下的组织部位表达特点。结果表明,所克隆小黑麦基因ORF全长1 059 bp,编码352个氨基酸。该基因预测蛋白中具有NAM亚家族保守的氨基酸序列,且其预测蛋白氨基酸序列与山羊草中的NAC转录因子氨基酸序列同源性高达90%以上。该基因预测蛋白属亲水性蛋白,无跨膜结构域与信号肽区域,二级结构包含45个α-螺旋,57个β-折叠和250个无规则卷曲。预测蛋白定位于细胞核内。在干旱胁迫下,该基因在开花后22 d的小黑麦幼粒和根部的表达量明显高于茎和叶,且表达量显著受干旱胁迫诱导。可见所克隆的基因为小黑麦NAC转录因子,将其命名为TwNAC01(GenBank登录号为MG736919),其在小黑麦抗旱应激反应中具有重要作用。小黑麦NAC转录因子基因TwNAC01的克隆对于揭示小黑麦的抗旱性机制以及小黑麦抗旱基因工程育种具有重要意义。 展开更多
关键词 小黑麦 NAC转录因子 twnac01 基因克隆 干旱胁迫 生物信息学分析
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小黑麦TwNA C01基因功能分析 被引量：4
3
作者 王萌 任丽彤 +4 位作者 凌悦铭 谷海涛 艾尼瓦尔·江 李召锋 孔广超 《分子植物育种》 CAS CSCD 北大核心 2020年第16期5221-5229,共9页
NAC是一类调控植物发育、衰老、生物与非生物逆境以及在激素反应方面具有重要作用的转录因子。为解析小黑麦TwNAC01基因的初步功能,本研究以从六倍体小黑麦中克隆到NAC转录因子基因TwNAC01为基础,构建了过表达载体pCAMBIA1300-35S-Tw NA... NAC是一类调控植物发育、衰老、生物与非生物逆境以及在激素反应方面具有重要作用的转录因子。为解析小黑麦TwNAC01基因的初步功能,本研究以从六倍体小黑麦中克隆到NAC转录因子基因TwNAC01为基础,构建了过表达载体pCAMBIA1300-35S-Tw NAC01,并通过蘸花法转化拟南芥,获得转基因拟南芥株系,对转基因与野生型拟南芥在干旱胁迫下的该基因表达量与相关生理指标进行了检测。结果表明,在干旱胁迫下,TwNAC01基因在拟南芥根部表达量显著高于叶部,同时在转Tw NAC01基因植株根和叶部的表达量均显著高于野生型及转空载体拟南芥。转TwNAC01基因拟南芥叶片在干旱胁迫下失水率较转空载体和野生型拟南芥降低,其电导率、H2O2和MDA含量较转空载体及野生型株系显著降低,但叶片含水量在转TwNAC01基因株系与较转空载体及野生型株系间差异不显著,而转Tw NAC01基因拟南芥根系长度分别是野生型和转空载体拟南芥根系长度的1.5倍和1.2倍,差异显著。可见Tw NAC01在拟南芥根部优势表达,其优势表达促进了根系的伸长,提高了拟南芥抗旱能力。本研究对于理解小黑麦的抗旱分子机制提供了重要依据,也为小黑麦抗旱育种奠定了分子基础。 展开更多
关键词 小黑麦(×Triticosecale Wittmack) TwNA C01 NAC转录因子 表达载体
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