小麦NF-YB型转录基因TaNF-YB4介导植株抵御干旱功能研究
2021-06-11杜萍萍赵颖佳史桂清
杜萍萍,赵颖佳,史桂清,肖 凯
( 河北农业大学 农学院,河北 保定 071001)
小麦等禾谷类作物生长过程中植株经常会遭受干旱逆境胁迫,造成作物生长发育和产量形成能力的限制[1-2]。提高作物植株对干旱逆境抵抗能力,对于促进我国水资源可持续利用和农业可持续发展具有重要实践意义。
转录因子(Transcription factor)通过与下游基因启动子区顺式作用元件(Cis-element)特异性结合,调控基因的转录效率,在增强植株抵御干旱逆境能力中发挥重要作用[3-4]。近年来研究表明,核因子Y(NF-Y)是植物种属转录因子中的1个重要家族。该 因 子由NF-YA、NF-YB和NF-YC 3种亚基 组成[5-6]。其中,NF-YA亚基含有1个负责与NFYB/NF-YC结合的N端结构域和1个特定识别下游基因启动子区CCAAT元件的C-末端结构域[7-8]。当NF-YB和NF-YC亚基与NF-YA形成三聚体复合物后,通过后者识别下游基因CCAAT元件,与靶基因DNA互作,启动基因的转录[9-10]。
迄今,有关NF-Y转录因子参与调控植株生长、发育和逆境防御的研究已有较多报道。Kumimoto等证实,拟南芥植株诱导开花时NF-YB3和NF-YB2表达增强,上述基因参与植株成花特性的调节[11]。部分NF-Y亚基通过调控下游基因转录,参与豆科作物植株根瘤形成、始花期、蓝光反应和叶绿体发育的调控[12-15]。拟南芥NF-YB2和玉米中该基因的同源基因ZmNF-YB2通过增强干旱逆境下植株光合碳同化和干旱适应生理过程,在介导植株抵御干旱逆境中发挥重要作用[15]。上述研究表明,NF-Y家族转录因子广泛参与了植株生长、发育和逆境响应生物学过程。
尽管前人围绕植物种属NF-Y家族转录因子基因分子特征和生物学功能开展了较多研究[12-15],但迄今有关小麦该家族基因的功能鉴定仍报道较少。……
