大豆NAC4和NAC27基因的克隆及其對擬南芥和水稻的遺傳轉化.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量與品質有著很嚴重的影響。大量的研究表明NAC轉錄因子家族在響應植物的非生物脅迫反應過程中發(fā)揮著重要作用。本實驗室前期對大豆群體遺傳學研究發(fā)現(xiàn)大豆NAC4基因在馴化育種過程中遺傳結構有了明顯的差異，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化研究，旨在探討這兩個NAC轉錄因子在非生物脅迫中的可能作用

2、，主要結果如下：
　　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了，在花中表達下調最多（達70%以上），葉和莖下調較少葉和莖下調較少（葉下調40%左右，莖下調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，成功構建NAC4、NAC27基因的轉基因載體，利用農桿菌介導的

4、方法將兩個基因分別轉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