摘要

NAC基因家族作为植物特有的基因家族之一,其成员广泛参与烟草植株的生长发育调控和非生物胁迫应答。为了进一步鉴定早期在烟草中挖掘的拟南芥AtNAC072/RD26直系同源基因NtabNAC087响应干旱胁迫时的功能,本研究通过基因过表达和CRISPR/CAS9基因标记技术构建了对应普通烟草品种K326的遗传转化株系,对野生型K326和2种遗传转化烟草纯合株系幼苗分别进行干旱胁迫处理,观察叶片气孔结构并检测超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性、丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量及基因表达量。结果发现,过表达株系芽期和苗期干旱胁迫下表现出更强的耐旱性,编辑株系则表现出干旱敏感性;过表达株系叶片与对照组相比气孔密度增加,孔径变小;SOD和CAT活性及Pro含量过表达株系较编辑株系相比显著提高,MDA含量过表达株系较编辑株系显著降低;NtabNAC087基因表达量均呈现先上升后下降趋势,且在处理6 h时达到最高。综上,NtabNAC087基因通过表达量或结构变化导致烟草叶片生理结构、抗氧化物酶活性和渗透调节物质含量发生显著变化。本研究结果为后续研究烟草干旱胁迫应答过程中的分子机制提供了理论支撑。