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PeerJ|国家花卉工程技术研究中心鉴定和分析了菊花NAC转录因子和OsNAC7亚家族成员的表达分析

作者:南京瑞源生物技术有限公司 浏览: 发表时间:2021-06-25 15:00:03

NAC(NAM、ATAF1-2 和 CUC2)转录因子 (TFs) 在植物生长和发育以及植物对生物和非生物胁迫的反应中起着至关重要的作用。菊花是一种抗逆性和适应性强的植物;因此,系统研究菊花中NAC TFs对植物育种具有重要意义。



近日国家花卉工程技术研究中心观赏植物种质创新与分子育种北京市重点实验室研究团队在PeerJ发表了一篇名为“Identification and analysis of Chrysanthemum nankingense NAC transcription factors and an expression analysis of OsNAC7 subfamily members”的文章鉴定和分析了菊花NAC转录因子和OsNAC7亚家族成员的表达分析。


转录因子(TFs)是一类重要的调控蛋白,通过与DNA结合域共价结合来抑制或增强基因表达。NAC(NAM、ATAF1-2 和 CUC2)TFs 是植物特有的一个大家族,很少在细菌、真菌或动物的基因组中发现。NAC 家族蛋白共享一个共同的 NAC 域,该域由来自矮牵牛一致的 NAM 序列和来自拟南芥的 ATAF1/ATAF2 和 CUC2 序列识别。NAM (NO APCAL MERISTEM) 在决定顶端分生组织和原基位置方面起着重要作用。NAM基因突变的矮牵牛不能形成顶端分生组织。该CUC2基因在胚胎和花的发展中的作用,以及子叶(胚胎器官),萼片和雄蕊(花器官)的分离,导致缺陷顶芽分生组织的形成组织。NAC家族基因在N端大约有160个残基,形成一个典型的高度保守结构域,分为5个亚结构域。其中,三个子域高度保守,两个子域多样化。这两个子域与 NAC 家族 TF 的多功能相关。


对 NAC TFs 的研究报道,NAC基因至少对一种生物或非生物胁迫有反应,如盐碱、干旱、寒冷或外源脱落酸 (ABA),它们在植物耐旱、盐碱耐受性、病毒抗性和抗寒反应。在以往的研究中,大多数NAC TFs与植物的耐盐碱、耐寒和抗病性密切相关,而其他NAC TFs同时提高植物对多种胁迫的抗性。


C中 12 个 OsNAC7 亚家族基因的表达模式分析

在 200 mM NaCl 诱导的不同盐胁迫处理时间下,南金丝酵母中 12 个 OsNAC7 亚家族基因的表达模式分析

在这项研究中,基于Chrysanthemum nankingense基因组鉴定了 153 个推定的 NAC TF 。根据拟南芥和水稻中的NAC家族,构建了无根系统发育树,将153个CnNAC TF分为两组19个亚科。此外,分析了属于 OsNAC7 亚家族的 12 个 CnNAC TF 的表达水平。C. nankingense在渗透和盐胁迫下,在不同的生长时期测试了不同的组织。结果表明,这12个OsNAC7亚家族成员参与了根茎生长的调控,以及干旱和盐胁迫的调控。


最后,我们研究了CHR00069684基因的功能,结果表明CHR00069684可以提高烟草的耐盐性和耐低温性,增强 ABA 敏感性,并导致烟草早花。证明OsNAC7亚家族成员具有调节抗性和介导植物生长发育的双重功能。本研究为分析CnNAC TFs的功能提供了全面的信息,也揭示了OsNAC7亚家族基因在响应非生物胁迫和调控植物生长中的重要作用。这些结果为植物育种同时控制抗逆性和生长提供了新的思路。

PeerJ|国家花卉工程技术研究中心鉴定和分析了菊花NAC转录因子和OsNAC7亚家族成员的表达分析
NAC(NAM、ATAF1-2 和 CUC2)转录因子 (TFs) 在植物生长和发育以及植物对生物和非生物胁迫的反应中起着至关重要的作用。菊花是一种抗逆性和适应性强的植物;因此,系统研究菊花中NAC TFs对植物育种具有重要意义。
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