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生物中心在旱生植物抗逆机理研究方面取得重要研究进展

来源: 生物中心 作者: 生物中心 日期: 2020-04-24

        农业生物技术研究中心植物分子生物学团队在国家自然科学基金项目“梭梭幼苗HaNACs响应干旱胁迫的分子调控机理研究”资助下,近日,在《Plant Physiology and Biochemistry》(中科院2区,当年影响因子3.4)上发表了题为“Ectopic expression of HaNAC1, an ATAF transcription factor from Haloxylon ammodendron, improves growth and drought tolerance in transgenic Arabidopsis”的研究性论文。该研究初步揭示了梭梭NAC转录因子编码基因HaNAC1调控植物应答干旱胁迫的分子机制。
        梭梭为濒危超旱生小乔木,具有超强的抗旱、耐盐碱能力。梭梭幼苗抗逆分子调控机理研究结果将对农作物抗旱遗传改良研究起到重要的理论支撑作用,目前对其相关的分子应答和调控机理知之甚少。
        该研究从梭梭幼苗转录组测序数据中鉴定得到一个ATAF类NAC转录因子编码基因HaNAC1,在拟南芥中异源表达目标基因获得3个阳性株系,通过pull-down,co-ip和BiFC等体内、体外实验证明HaNAC1与拟南芥AtNAC32发生直接相互作用,互作产生的信号可能导致NCED1等6个逆境应答关键基因表达量上调,致使ABA、IAA等内源激素含量上升,从而使植株表现出矮化、早花、根长和鲜重增加等适应性表型以应答干旱胁迫。进一步在马铃薯中的研究结果表明,HaNAC1通过调节植株体内激素含量平衡和基因表达水平,进而提高抗旱性和产量。该研究揭示的NAC转录因子介导的旱胁迫应答调控分子机制为利用荒漠旱生植物抗逆基因改良农作物抗逆性和产量提供了重要的理论依据。
        该工作得到国家千人计划专家鲁东大学张洪霞教授指导。

 

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