农业生物技术学报

作者：尚金梦, 王汝颖, 轩淑欣, 江丹, 费得清, 王彦华, 冯大领, 申书兴

单位：1 河北农业大学 园艺学院/河北省蔬菜种质创新与利用重点实验室/河北省蔬菜产业协同创新中心,保定 071001;2 河北农业大学 生命科学学院,保定 071001

关键词：大白菜,易位系,NAC086,外源基因鉴定,逆转录PCR (RT-PCR),基因表达,

基金：国家自然科学基金(31930098); 河北省自然科学基金(C2018204135; C2020204111); 河北省创新能力提升计划(20592901D); 河北省“巨人计划”创新团队项目

NAC (NAM/ATAF/CUC)转录因子是植物中特有且最大的转录因子家族之一,在抵抗逆境胁迫反应、调控植物生长发育、参与器官模式建成以及生长素传导、叶片凋亡等生理过程中具有重要作用。为了鉴定大白菜(Brassica campestris ssp. pekinensis)—结球甘蓝(B. oleracea var. capitata)双单倍体(double haploid, DH)易位系AT1-18中的外源甘蓝NAC086基因,同时了解该基因的功能,以AT1-18及其亲本为研究对象,通过特异性引物设计、PCR扩增片段序列分析、逆转录PCR (reverse transcription-PCR, RT-PCR)、实时定量PCR (real-time quantitative PCR, qRT-PCR)等方法,对大白菜和结球甘蓝NAC086基因进行了鉴定,同时对NAC086基因的组织表达特异性、响应外源生长素或盐水处理后的表达模式进行了研究。结果表明,基于大白菜Bra006392设计的特异性引物仅在大白菜中具有扩增产物,基于结球甘蓝基因Bol034440设计的特异性引物同时在结球甘蓝和易位系中具有扩增产物,且在易位系中扩增产物的序列和Bol034440基因CDS序列的一致性高达99%,证明了在易位系中结球甘蓝的Bol034440基因代换了大白菜的Bra006392基因。RT-PCR分析表明,Bol034440在大白菜不同组织中几乎无表达,在易位系不同组织中具有较高的表达量(依次是根>叶>蕾>花>茎, 其中根与花, 蕾, 茎差异显著)。Bra006392在易位系中除在根中有少量表达外,其他组织几乎无表达;在大白菜叶中表达量显著高于其他组织。Bra008567在大白菜和易位系不同组织中均具有一定表达量,其中在大白菜的根中表达量最高,显著高于其他组织;在易位系的叶中表达量最高,除与根差异不显著,与其他组织均达到显著差异。qRT-PCR分析表明Bol034440和Bra008567基因负向响应外源生长素处理作用,正向响应盐水处理的作用,响应时间均在处理后2 h,其中Bol034440在响应过程中占主导地位。研究结果为开展NAC086基因的功能验证和研究外源甘蓝NAC086基因在大白菜遗传背景下的互作与调控提供了依据。

来源：2021年第9期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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