亚洲棉全基因组中NAC类转录因子基因的鉴定与分析

赵灿，刘任重，柳展基，李菲，王立国，马骏骏，朱新霞

（1石河子大学生命科学学院农业生物技术重点实验室，石河子 832003；2山东棉花研究中心，济南 250100）

NAC转录因子是广泛存在于植物中的一类转录因子。1996年 Souer等[1]在矮牵牛(Pharbifis nilL.)中克隆了第一个NAC转录因子基因NAM(no apical meristem)，其nam突变株不能形成顶端分生组织，大部分突变体在幼苗期便死亡，少数存活突变体的花器官发育异常。1997年Aida等[2]首先报道了NAC结构域，发现 NAM、ATAF1/2和 CUC2(cup-shaped cotyleton)基因编码蛋白的N末端有一段大约150个氨基酸的保守结构域，取此3个基因首字母命名为NAC。NAC蛋白N末端氨基酸序列相对保守，主要功能为结合DNA序列、细胞核定位及与其它NAC蛋白形成二聚体等，而C末端氨基酸序列高度变异，行使转录激活或转录抑制功能[3]。

NAC转录因子在植物生长发育、代谢调节、器官形成、激素响应等方面发挥重要作用。Mao等[4]在水稻(Oryza sativaL.)中过量表达OsNAC2基因，发现转基因水稻株高降低、分蘖能力增强且分蘖角度增大。Xie等[5]发现拟南芥(Arabidopsis thalianaL.)的NAC1基因受生长素诱导表达，通过激活2个下游生长素响应基因DBP和AIR3来促进侧根发育。Uauy等[6]研究发现普通小麦(Triticum aestivumL.)NAC转录因子NAM-B1基因能够加速植株衰老，促进叶片中的营养物质向发育中的籽粒转运，进而提高籽粒中的蛋白质、锌和铁的含量。Zhong等[7]发现拟南芥中NAC转录因子SND1为调控纤维次生壁合成的主要转录开关，在茎维管束纤维和木质部纤维特异表达，抑制或过表达SND1会导致纤维次生壁的缺失或加厚。在生物和非生物逆境响应方面，不同物种的NAC转录因子同样发挥重要作用[8-9]。……