农业生物技术学报

作者：胡晓聪, 王可, 孙亮

单位：1 金华职业技术学院 农学院,金华 321017; 2 浙江农林大学 风景园林与建筑学院,杭州 311300

关键词：百合,LoNAC48,基因克隆,生物信息学分析,功能分析,

基金：2023年度浙江省高校国内访问工程师"校企合作项目" (FG2023011)

国产百合(Lilium spp.)种球培育周期长、品质差,是导致我国百合种球长期依赖进口的重要因素。植物特异性转录因子NAC在调节植物生长发育、抗性建立等方面发挥着重要作用,在百合中挖掘、鉴定并研究NAC转录因子基因用于转基因技术改良植物性状,是解决上述问题的一种策略。本研究在百合转录组数据库中筛选到1个携带NAC结构域的基因转录本,基于PCR技术克隆并鉴定其为LoNAC48基因(GenBank No. PP078617)。生物信息学分析表明,LoNAC48基因包含1个长度为777 bp完整的开放阅读框,编码258个氨基酸,属于不稳定的疏水性蛋白;进化树分析显示,其与岷江百合(Lilium regale) LrNAC48高度同源;亚细胞定位结果表明,LoNAC48属于核转录因子。组织表达分析表明,LoNAC48基因在鳞茎、根、花等组织器官中均有表达,其中叶片中表达量最高;不同逆境响应结果表明,LoNAC48基因的表达易受低温、高温、干旱、盐、过氧化氢胁迫的影响,在低温、盐与过氧化氢胁迫下,与对照相比,12 h时表达量均显著上调,干旱胁迫24 h时表达量显著降低,且在盐胁迫与过氧化氢胁迫条件下,LoNAC48的表达模式几乎是一致的。通过转基因拟南芥(Arabidopsis thaliana)株系表型分析显示,过表达LoNAC48基因可显著促进拟南芥生长并增加叶片面积。以上结果表明,LoNAC48基因具备抗逆和调控植物生长发育双重功能。本研究为百合分子辅助育种,改良百合性状提供了基因资源。

来源：2024年第6期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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