牛樟干旱与低温胁迫相关NAC转录因子的鉴定及表达分析

作者：张璋; 王毅^*; 罗玛妮娅; 王丽娟; 冯发玉; 原晓龙; 郑元^*

来源：基因组学与应用生物学, 2022, 41(02): 363-371.

DOI：10.13417/j.gab.041.000363

• 牛樟
• NAC转录因子
• 转录组分析
• 干旱与低温胁迫

NAC蛋白是最大的植物特异性转录因子家族之一，在植物响应生物胁迫和非生物胁迫中具有重要作用。本研究利用二代转录组测序获得牛樟干旱及低温胁迫的转录组数据，并利用本土BLAST从基因组数据中获得牛樟全基因组78个CkNAC转录因子序列，利用分析软件进行保守基序分析。利用转录组分析获得与干旱和低温胁迫相关的CkNAC,进行系统进化和相关基因荧光定量PCR验证。牛樟NAC基因表达谱数据分析发现，有18个基因在受干旱、低温胁迫时表达差异显著，占牛樟NAC家族的23.1%,其中10个基因受干旱胁迫呈高表达水平，占上调基因的55.6%。将14个牛樟NAC转录因子与8个具有抗旱、抗寒NAC蛋白共同构建系统发育进化树，结果显示22个NACs蛋白聚为Ⅰ类和Ⅱ类，参与干旱和低温胁迫的蛋白集中在Ⅰ类。Ⅰ类中CkNAC14、CkNAC23、CkNAC44和CkNAC70分别和参与干旱胁迫的普通小麦(Triticum aestivum)TaNAC67、梭梭(Haloxylon ammodendron)HaNAC38、拟南芥(Arabidopsis thaliana)ANAC072和大豆(Glycine max)GmNAC20聚为一支，其中CkNAC44和CkNAC70与ANAC072和GmNAC20的相似性分别为59.0%和58.2%,推测CkNAC14、CkNAC23、CkNAC44和CkNAC70可能参与调控牛樟在干旱逆境下的反应。利用RT-qPCR技术检测牛樟NAC基因在不同逆境胁迫中的表达变化，结果显示，CkNAC14、CkNAC23、CkNAC44和CkNAC70受干旱胁迫诱导显著上调。本研究基于牛樟高通量转录组数据，探究牛樟NAC转录因子家族生物学特性，为深入研究牛樟NAC基因的非生物胁迫调控提供科学依据。

• 单位
  西南林业大学