花生干旱脅迫響應轉錄因子基因DREB1和NAC4的等位變異分析和功能研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、花生是我國重要的油料和經濟作物,花生產區(qū)主要分布于干旱和半干旱地區(qū)。干旱嚴重影響花生的產量和品質,是花生生產的首要限制因子。NAC和DREB是目前研究最為廣泛的兩類干旱相關轉錄因子。本研究以抗旱性不同的33個栽培品種和19個野生種為材料,分離花生DREB1基因并進行等位變異分析;選用不同類型不同抗旱性的9個花生品種進行PEG脅迫處理,研究滲透脅迫條件下,花生DREB1基因的表達量和脯氨酸含量變化。同時克隆到花生NAC4基因,通過PEG脅

2、迫下轉錄水平的變化驗證其功能,并對其序列特征進行了分析。
  主要研究結果如下:
  (1)花生DREB1基因的等位變異和功能分析
  從33個的栽培品種中克隆獲得干旱脅迫響應轉錄因子基因(AhDREB1),對其進行等位變異分析發(fā)現,33個栽培品種AhDREB1的核苷酸序列同源性為100%。從19個野生種中分離得到8類DREB1的DNA序列(Aw1 DREB1-Aw8DREB1),其中9個野生種的DREB1(Aw1DR

3、EB1)與AhDREB1的核苷酸序列同源性為100%。
  選用不同類型的9個抗旱性不同的花生栽培品種進行PEG脅迫處理后,測定AhDREB1基因相對表達量和脯氨酸含量的變化,結果表明抗旱性強的品種中AhDREB1轉錄水平表達的響應速度及強度、脯氨酸含量升高的速度及幅度明顯高于抗旱性弱的品種,推測干旱脅迫時不同品種AhDREB1表達量的差異,影響了脯氨酸合成相關基因的表達。
  構建了DREB1植物表達載體,并進行了農桿菌介

4、導的遺傳轉化試驗,經PCR檢測得到轉基因植株4個。
  (2)花生NAC4基因的等位變異分析和功能研究
  AhNAC4(HM776131.1)屬于干旱脅迫響應的轉錄因子,PEG滲透脅迫能誘導AhNAC4在花生葉片中大量表達。
  AhNAC4全長為1244bp,編碼區(qū)長度為1050 bp,含有2個內含子,分別位于182~279 bp和547~642 bp處,編碼蛋白包含349個氨基酸。從32個栽培品種分離的4類AhN

5、AC4,a1和a2為等位基因,二者在在717 bp處,存在1個堿基差異,引起第174位氨基酸的改變,b1和b2為等位基因,二者存在14個SNP位點,其中717bp和924 bp處堿基的差異引起第174位和244位氨基酸的改變。對32個栽培品種的基因型及抗旱性進行分析,推測栽培種a1基因編碼蛋白對花生抵御干旱起關鍵作用。
  從19個野生種中分離得到11類AC4的DNA序列,其中Aw1NAC4與栽培種b1、b2的核苷酸序列同源性最高

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