谷子转录因子SiNF-YA6的过表达提高转基因植株对低氮胁迫的抗性

文献类型： 中文期刊

第一作者： 方广宁

作者： 方广宁;胡利芹;王二辉;薛飞洋;马有志;徐兆师;李连城;周永斌;刁现民;贾冠清;陈明;闵东红

作者机构：

关键词： 谷子(Setaria italica);核转录因子A亚基;功能分析;低氮胁迫

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2015 年 48 卷 20 期

页码： 3989-3997

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】核转录因子Y(nuclear transcription factor Y,NF-Y)属于一类广泛存在于真核生物中的转录因子基因家族,参与植物生长发育、胁迫响应等过程,但其参与低氮胁迫响应的研究尚未报道。从抗旱及耐瘠薄的谷子中分离出一个新的NF-Y类转录因子基因Si NF-YA6,对其表达模式和生物学功能进行分析。【方法】通过对谷子低氮处理前后的转录组差异表达谱分析,鉴定出一个受低氮诱导表达明显上调的的NF-Y类转录因子A亚基基因Si NF-YA6。利用DNAMAN和MEGA6.0软件对Si NF-YA6进行系统进化树分析;通过Real-time PCR方法分析Si NF-YA6在不同处理条件下的表达模式;并将Si NF-YA6蛋白进行亚细胞定位;通过Si NF-YA6转化拟南芥,对Si NF-YA6的功能进行鉴定。【结果】Si NF-YA6全长714 bp,编码237个氨基酸,包含一个由62个氨基酸组成的CBF保守域。系统进化树分析结果表明,NF-YA类蛋白家族一共分为6个组,Si NF-YA6属于第5组。Si NF-YA6与一个水稻NF-YA类蛋白(Os03g07880)同源性最高(77.4%)。Si NF-YA6表达模式分析结果显示,Si NF-YA6在受到低氮胁迫时,其表达量显著上调,在处理5 d时,其表达量达到最高,较处理前表达量上调约5倍。同时Si NF-YA6在高盐、干旱、ABA处理条件下的表达量也呈现上升趋势。Si NF-YA6对于SA、GA处理无明显响应。组织特异性表达分析显示,Si NF-YA6主要在谷子的根部表达。蛋白亚细胞定位结果显示,Si NF-YA6主要定位于植物的细胞核及细胞膜上。低氮胁迫抗性试验结果显示,在未处理条件下,Si NF-YA6转基因拟南芥与野生型拟南芥长势无明显差异,但在低氮(总氮含量为1 mmol·L-1)处理条件下,Si NF-YA6转基因拟南芥的总根长及主根长均明显高于野生型拟南芥,鲜重也明显大于野生型植株,并达到显著性差异(P<0.01),表明过表达Si NF-YA6显著提高转基因植物耐低氮胁迫的能力。下游基因表达分析结果显示在Si NF-YA6转基因拟南芥中氮转运相关基因(NRT2.1和NRT2.4)的表达量显著提高。同时,Si NF-YA6转基因拟南芥对于高盐与干旱胁迫的抗性与野生型拟南芥无明显差异。【结论】过表达谷子NF-Y类转录因子基因Si NF-YA6通过提高氮转运基因的表达显著提高转基因植株在低氮条件下的抗性。

分类号： S515

  • 相关文献

[1]谷子TCP基因家族成员序列特征及表达模式分析. 连卜颍,王喆,韩尚玲,侯思宇,韩渊怀,李红英. 2020

[2]谷子SiSAP8基因的克隆及dCAPS标记开发. 王亦学,郝曜山,张欢欢,董艳辉,王晓清,孙毅. 2020

[3]不同性别杨树应答低氮胁迫的生理学研究. 李小冬,蔡璐,张瑜,王茜,王小利. 2016

[4]高羊茅在低氮胁迫下的蛋白组学分析. 李小冬,舒健虹,于二汝,吴佳海,蔡一鸣,王小利. 2016

[5]低氮胁迫对不同谷子品种生长及产量的影响. 罗世武,杨军学,王勇,张尚沛,程炳文. 2019

[6]大麦地方品种苗期耐低氮筛选和鉴定指标的研究. 姜琪,陈志伟,刘成洪,何婷,郭桂梅,高润红,徐红卫,李颖波,陆瑞菊,黄剑华. 2019

[7]低氮处理对玉米早期发育胚乳中氨基酸水平和转录组的影响. 潘玉昕,赵涵,宁丽华. 2024

[8]低氮胁迫对不同木薯品种组培苗生长和根系形态的影响. 尤丽莉,江行玉,邹积鑫. 2017

[9]缺氮条件下玉米自交系叶绿素含量与光合效率的变化. 汤继华,谢惠玲,黄绍敏,胡彦民,刘宗华,季洪强,寇志安. 2005

[10]低氮胁迫对不同青稞苗期生理特征影响和耐低氮性评价. 安立昆,姚有华,姚晓华,吴昆仑. 2023

[11]甘蔗低氮胁迫评价. 谭裕模,王伦旺,刘丽敏,谭芳,李杨瑞. 2006

[12]不同氮效率油菜苗期根系形态及养分累积差异研究. 王建强,韩配配,李银水,廖星,秦璐. 2019

[13]不同品种茶树生长对氮素浓度的响应差异. 王丽鸳,陈常颂,林郑和,韦康,吴立赟,冯素花,成浩. 2015

[14]甘蔗低氮胁迫性状变化与蔗茎含氮量的研究. 周会,桂意云,梁强,贤武,雷敬超,李杨瑞. 2013

[15]过量表达Fa14-3-3C促进拟南芥对低氮胁迫耐受性的研究. 李小冬,吴佳海,孙方,陈光吉,王小利. 2017

[16]低氮胁迫对不同品种谷子生长及产量的影响. 程璐,陈鑫,张涵,杜金哲,管延安. 2016

[17]水稻苗期耐低氮相关性状的QTL定位. 赵凌,张亚东,陈涛,赵庆勇,朱镇,周丽慧,姚姝,王才林. 2015

[18]利用重组自交系定位东乡野生稻在低氮胁迫下相关性状QTL. 沈雨民,洪骏,熊焕金,陈明亮,吴小燕,邓伟,肖叶青. 2019

[19]不同甘蔗基因型对低氮胁迫的响应. 王伦旺,李杨瑞,杨荣仲,李翔,黄家雍,方锋学. 2010

[20]褪黑素对低氮胁迫下油菜苗期氮吸收转运的影响. 杨灵,韩配配,童佳峰,顾炽明,李银水,代晶,谢立华,秦璐,廖星. 2023

作者其他论文 更多>>

微信小程序