转录因子BvM14-Dof3.4响应盐胁迫的功能研究
2021-09-02杜晓雪黄园园马春泉李海英
杜晓雪,黄园园,马春泉,李海英
(1黑龙江大学农业微生物技术教育部工程研究中心,哈尔滨 150500;2黑龙江大学生命科学学院,黑龙江省普通高校分子生物学重点实验室,哈尔滨 150080)
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中国盐渍化土壤面积已达3400万hm2,占总耕地面积的1/3[1],盐渍化会降低土地生产力,阻碍农作物的正常生长,严重限制着土地利用率与农作物产量[2]。土壤中的盐分会降低土壤的水势,使植物吸水困难,导致植物受到渗透胁迫,渗透胁迫作为盐胁迫后的初级胁迫影响植物的生长[3];当土壤中盐浓度超过阈值时,植物体产生离子毒害。渗透胁迫和离子毒害还会引起氧化胁迫等一系列次级胁迫,导致农作物产量大幅下降[4]。因此,提高农作物对盐胁迫耐受能力对于土地资源的开发利用及提高农作物产量具有重要作用。
Dof转录因子是一种植物特有的转录因子,含一个锌指结构,可以识别靶基因启动子区域中5'末端的AAAG序列[5]。Dof转录因子首先在玉米(Zea mays)中被分离,并证明参与C4植物光合作用[6],之后在许多物种中鉴定到Dof转录因子,例如蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)[7]、拟南芥(Arabidopsis thaliana)[8]、水稻(Oryza sativa)[9]、高粱 (Sorghum bicolor)[10]、木豆(Cajanus cajan)[11]、马铃薯(Solanum tuberosum)[12]、大白菜(Brassica rapa)[13]、辣椒(Capsicum annuum)[14]、胡萝卜(Daucus carota)[15]、黄瓜(Cucumis sativus)[16]、番茄(Solanumlycopersicum)[17]、杨树 (Populus trichocarpa)[18]、小麦 (Triticum aestivum)[19]和大豆(Glycine max)[20]。研究表明Dof转录因子可以提高转基因植株的耐盐能力。柽柳(Tamarix hispida)的ThDof1.4基因异源表达可提高转基因烟草活性氧(ROS)的清除能力,从而增加转基因烟草对盐胁迫的耐受性[21];棉花(Gossypium hirsutum)中过表达GhDof1基因提高了棉花的耐盐性、耐冷性及籽油含量[22];番茄(Solanum lycopersicum)SlDof22转录因子通过和SlSOS1基因的启动子结合增加了番茄的耐盐性[23];……
