GhNAC82/62转录因子在棉花叶片衰老过程中的作用研究

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棉花在生长发育过程中受到各种生物或非生物胁迫的影响,出现早衰现象,严重影响棉纤维的产量与品质。NAC转录因子是较大的植物特异性转录因子家族,在调控植物响应非生物胁迫方面发挥着关键作用,而逆境胁迫的调控往往是通过内源激素水平的变化进行的,激素的响应与逆境胁迫的应答是密不可分的。本研究对陆地棉NAC家族中的Gh NAC82和Gh NAC62这两个基因进行了鉴定与功能分析,主要研究结果如下:(1)利用GEO中陆地棉转录组数据库对时空表达模式进行分析,并进行荧光定量验证,发现转录组与荧光定量数据趋势一致,Gh NAC82基因在胚珠生长发育中起到重要的调控作用,Gh NAC62基因可能在根系中发挥主要作用。(2)对盐、干旱胁迫及激素诱导下的表达谱进行分析发现:Gh NAC82对干旱胁迫响应迅速且持续整个处理过程,对盐胁迫响应较为缓慢,在处理后15天表达量最高,之后下降;Gh NAC82对茉莉酸甲酯响应敏感,且在早衰棉花品种中响应最为迅速,Gh NAC82能够持续响应H2O2胁迫。Gh NAC62对盐、干旱胁迫响应都较缓慢,在处理后15天表达量最高,之后持续下降,这与Gh NAC82比较类似;不同的激素处理后,Gh NAC62变化规律不明显,但对H2O2响应最为敏感迅速。(3)对Gh NAC82和Gh NAC62的异源表达拟南芥植株进行相关数据分析后发现过表达两个基因都会导致拟南芥植株提前衰老。对Gh NAC82和Gh NAC62的基因沉默棉花植株分析后发现两个基因的沉默都会导致棉花株高的增加。通过以上对Gh NAC82和Gh NAC62两个基因的分析可知,它们分别参与到不同的胁迫衰老通路中,但它们都正调控叶片的衰老,基因过表达促进衰老,基因沉默延迟衰老。
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