旱、盐胁迫下棉花3个转录因子基因的表达与生理指标相关性分析
2021-08-24郭亚萍赵柯柯姜梦辉石颖颖曲延英陈全家
生物学杂志 2021年4期
关键词:差异
范 蓉,郭亚萍,赵柯柯,姜梦辉,石颖颖,曲延英,陈全家
(新疆农业大学 农学院 棉花教育部工程研究中心, 乌鲁木齐 830052)
棉花是世界上最重要的经济作物和纤维作物之一,苗期干旱和盐碱是影响棉花生长和导致减产的重要因素[1]。当植物受到干旱、盐胁迫时,植物会通过信号传递激发转录因子,转录因子与启动子区的顺式作用元件相结合启动特定基因的表达,从而对胁迫应答[2]。明确棉花抗旱、耐盐相关转录因子的表达模式,可为棉花抗逆性鉴定分子指标体系的建立提供依据与参考。
转录因子HSFA、bZIP和NAC在作物对抗干旱盐碱等逆境过程中扮演着重要的角色。研究表明,HSFA类转录因子参与植物干旱、高盐等多种逆境胁迫[3]。在棉花[4]、拟南芥[5-6]中,HSFA类转录因子受到干旱处理的上调诱导,过表达的HSFA在拟南芥中起正调控作用,并且拟南芥在缺水和限水条件下收获指数和产量有一定提高。过表达GhHsfA7的棉花[4]植株SOD、 APX、 CAT 等 ROS 清除酶的活性升高,同时提高了棉花的耐盐性。干旱胁迫下bZIP在水稻[7]、大豆[8]、玉米[9]、番茄[10]中的表达均显著上调,并且在转基因植株中显著增强了作物的抗性。李月等[11]对转录因子基因GhbZIP15克隆与表达分析中发现GhbZIP15参与棉花的非生物胁迫应答。Mittal等[12]发现将拟南芥AtAB15转化棉花可以增强转基因棉花的抗旱性。关于NAC类转录因子,研究表明在拟南芥[13]、水稻[14]、玉米[15]、马铃薯[16]、高粱[17]、鹰嘴豆[18]等植物中,NAC转录因子响应非生物胁迫,过表达的NAC2提高了转基因马铃薯在逆境条件下的耐受性。……
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