《植物生理学报》 2019, 55(4): 444-456

甜菜NAC转录因子鉴定及其在水分胁迫下的表达分析

徐晓阳, 李国龙, 孙亚卿, 张少英^∗

内蒙古农业大学甜菜生理研究所, 呼和浩特010018

通信作者：张少英；E-mail: syzh36@aliyun.com

摘　要：

植物特异性NAC转录因子是植物特有的、最大的转录因子家族之一, 在响应植物干旱胁迫反应等过程中发挥着重要作用。本研究以NAC保守结构域序列为检索序列通过HMM和BLAST在甜菜(Beta vulgaris)基因组数据中进行同源性搜索, 对甜菜NAC转录因子基因(BvNAC)家族成员进行鉴定。利用ExPASy、 MEGA 6.0、Mapinspect、 GSDS 2.0、 MEME等生物信息学分析工具对甜菜NAC转录因子家族成员进行蛋白质氨基酸组分和理化性质分析、系统进化关系分析、基因染色体定位及蛋白质结构域序列保守性预测; 通过RNA-seq和qRT-PCR分析甜菜NAC基因在水分胁迫下的表达情况。结果表明: 甜菜NAC家族基因共有52个成员, 其中50个在9条染色体上不均等分布, 2个目前尚未定位; 其编码的蛋白所含氨基酸残基数从48到711不等, 其中17个为碱性蛋白质, 4个为亲水性蛋白质; 系统进化分析将52个成员分为2类, I类有38个成员, II类有14个成员; NAC保守域分析表明同类成员有相近的保守元件, 而外显子和内含子数目具有高变异性; 在干旱胁迫下甜菜NAC家族成员中共有23个基因上调表达。研究结果为揭示甜菜耐旱分子机理和发掘甜菜耐旱基因提供了理论依据。

关键词：甜菜; BvNAC; 干旱胁迫; 基因表达

收稿：2019-01-09   修定：2019-03-30

资助：现代农业产业技术体系(CARS-170201)和内蒙古自然科学基金(2017MS0306)