文献类型： 中文期刊

作者： 曹丽茹 ¹ ; 庞芸芸 ¹ ; 叶飞宇 ¹ ; 马晨晨 ¹ ; 张新 ¹ ; 王振华 ¹ ; 鲁晓民 ¹ ;

作者机构： 1.河南省农业科学院粮食作物研究所

关键词： 玉米;转录因子;非生物胁迫;功能验证;亚细胞定位

期刊名称： 核农学报

ISSN：

年卷期： 2024 年 004 期

页码： 644-653

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 碱性亮氨酸拉链（Basic leucine zipper,bZIP）转录因子是真核生物中分布最广泛、结构极其保守的家族之一，在植物生长进程中发挥重要作用。为验证bZIP转录因子在逆境胁迫中发挥的作用，本研究通过分析转录组数据，筛选到27个参与干旱-复水胁迫的bZIP基因，计算相关性系数、构建共表达网络图发现ZmbZIP84（Zm00001d053988）是核心节点基因；该基因位于玉米第4号染色体，具有高度保守的bZIP结构域；分析理化性质，发现该基因是亲水性蛋白且属于不稳定蛋白；构建系统发育树，发现该基因与柳枝稷和高粱的亲缘关系最近；实时荧光定量PCR（qRT-PCR）结果显示，ZmbZIP84在玉米各组织中均有表达，成熟根中的表达量最高；设置20%聚乙二醇（PEG）-6000、42℃高温、200 mmol·L^-1 NaCl以及缺乏铵态氮等模拟试验，发现该基因在高温、干旱、氮处理下表达量显著上调，而在NaCl处理下表达量下调，说明ZmbZIP84基因积极参与并响应非生物胁迫；利用CRISPR/Cas9技术获得ZmbZIP84基因的拟南芥同源基因缺失型纯合突变体，发现在高温、干旱胁迫处理下突变体植株生长受到严重抑制、叶片萎蔫、甚至干死，而野生型植株影响较小，说明在干旱、高温胁迫处理下，ZmbZIP84基因敲除后抗旱、耐高温能力下降；亚细胞定位发现该基因编码的蛋白位于细胞核。本研究结果可为后续研究ZmbZIP84基因的功能及下游靶基因的调控机制奠定基础，为培育抗逆性玉米新品种提供参考。