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细叶百合(Lilium pumilum)主要分布于我国的北方地区地区,耐寒且耐干旱和盐碱,花瓣反卷鲜红色,鳞茎可食,是一种兼具食用、药用和观赏价值的植物,也是百合抗性育种的重要亲本。 本研究从细叶百合转录组中筛选出21个NAC基因,并命名为LpNA C1-21(登录号:MF398192-MF398212)。然后对其进行结构域分析、系统进化分析、蛋白结构预测和功能预测,研究了细叶百合21个NAC基因在逆境胁迫下各组织器官中的表达模式。研究结果如下: 1.通过生物信息学分析结果表明LpNAC基因都含有NAC转录因子特有的保守结构域,LpNAC蛋白氨基酸数在51-890之间,分子量5966.5-100080.4Da之间,LpNAC蛋白质二级结构主要以无规则卷曲构成,α-螺旋、β-转角则散布于整个蛋白质中,跨膜结构域预测显示LpNAC19和LpNAC20具有单个跨膜结构域,系统发育树分析显示LpNAC蛋白与拟南芥NAC蛋白一起被分为七个不同的组(命名为NACa至NACg)。通过PlantTFDB进一步预测LpNAC基因在细叶百合中的功能,结果显示细叶百合NAC基因都具有转录调控的功能,还具有响应非生物胁迫、参与花发育、果实成熟和参与脱落酸信号转导等功能。 2.通过分析21个NAC基因在盐、PEG、低温(2℃)和ABA等非生物胁迫条件下细叶百合的21个NAC转录因子在根、鳞茎和叶片中的表达模式,鉴定出在盐胁迫条件下LpNAC5、LpNAC10和LpNAC20.为优势表达基因;在低温胁迫条件下LpNAC8、LpNAC10、LpNAC17和LpNAC21为优势表达基因;在干旱胁迫条件下LpNAC5、LpNAC13、LpNAC17和LpNAC20为优势表达基因;ABA胁迫条件下LpNAC5、LpNAC14和LpNAC17为优势表达基因。 3.利用PCR技术克隆得到了3个具有完整开放阅读框的NAC基因(LpNAC5、LpNAC13和LpNAC21)。分别为将其与pBI121-GFP载体连接,并将表达载体转化农杆菌,叶盘法转化烟草,通过卡那霉素的筛选和PCR鉴定得到抗性植株,最终获得了含LpNAC5、LpNAC13和LpNAC21基因的烟草阳性植株分别有12株、10株和10株。