大豆NAC4和NAC27基因的克隆及其對擬南芥和水稻的遺傳轉(zhuǎn)化.pdf

1、干旱和土壤鹽漬化等眾多非生物脅迫因素對大豆的的產(chǎn)量與品質(zhì)有著很嚴重的影響。大量的研究表明NAC轉(zhuǎn)錄因子家族在響應(yīng)植物的非生物脅迫反應(yīng)過程中發(fā)揮著重要作用。本實驗室前期對大豆群體遺傳學(xué)研究發(fā)現(xiàn)大豆NAC4基因在馴化育種過程中遺傳結(jié)構(gòu)有了明顯的差異，表明大豆NAC4基因可能在馴化育種過程中受到了人工選擇。本文對大豆NAC4基因及其在大豆中的高度同源的基因NAC27進行了克隆和遺傳轉(zhuǎn)化研究，旨在探討這兩個NAC轉(zhuǎn)錄因子在非生物脅迫中的可能作用

2、，主要結(jié)果如下：
　　1、利用同源比對的方法在擬南芥中找到了NAC4基因的同源基因ANAC055基因，其與NAC4基因的同源性達到了60.9％。使用三引物法篩選獲得ANAC055基因的純合突變體。測序驗證該擬南芥純合突變體的T-DNA插入位點在3'-UTR區(qū)域。RT-PCR檢測發(fā)現(xiàn)ANAC055基因在野生型擬南芥和擬南芥突變體的葉中的表達量最高，花和莖次之，而在根和莢中沒有表達。與野生型擬南芥相比，擬南芥純合突變體ANAC055基

3、因在葉、莖、花中的表達量都下調(diào)了，在花中表達下調(diào)最多（達70%以上），葉和莖下調(diào)較少葉和莖下調(diào)較少（葉下調(diào)40%左右，莖下調(diào)50%左右）。在用NaCl模擬鹽脅迫和甘露醇模擬干旱脅迫條件下，擬南芥純合突變體的根長受到的抑制程度略高于野生型，表明擬南芥ANAC055基因在抗干旱和鹽脅迫的過程中起到一定作用。
　　2、從贛豆4號中獲得NAC4、NAC27的cDNA全序列片段，成功構(gòu)建NAC4、NAC27基因的轉(zhuǎn)基因載體，利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的

4、方法將兩個基因分別轉(zhuǎn)化到擬南芥純合突變體和野生型擬南芥，篩選獲得純合的NAC4、NAC27基因功能互補植株和過表達NAC4、NAC27基因擬南芥植株。在用NaCl模擬鹽脅迫和甘露醇模擬干旱脅迫條件下，過表達NAC4、NAC27基因的擬南芥植株的根長受到的抑制要低于野生型擬南芥。在干旱脅迫下，NAC4、NAC27基因功能互補植株的根長受到的抑制程度低于擬南芥純合突變體，基本和野生型擬南芥受到的抑制程度相同。而鹽脅迫下，NAC4、NAC27