异源表达EgrNAC1提高拟南芥抗寒性和对干旱、高盐的敏感性

从 青 倪晓祥 程龙军

(浙江农林大学/亚热带森林培育国家重点实验室，浙江 杭州 311300)

植物在生长发育过程中，极易遭受干旱、盐碱、极端温度等非生物逆境胁迫的影响。同时，在长期进化中，植物自身也形成了一套应对环境胁迫的机制，在逆境胁迫产生时，使其能够迅速感受到逆境信号，进而从分子、细胞、生理和发育水平上提高植物对逆境胁迫的适应能力和抗性[1-2]。分子水平上，转录因子作为控制基因时空表达的开关，在植物逆境胁迫响应中发挥重要功能[3-4]。参与植物非生物逆境胁迫的转录因子种类众多，包括NAC、bZIP、WRKY、MYB、DREB、ERF等[5]。其中，NAC(NAM、ATAF1/2 和CUC2)转录因子是植物特有的大型转录因子家族之一。NAC 转录因子不仅参与植物生长和发育[6]，而且在抵抗低温、干旱、高盐、病原菌等多种生物和非生物逆境胁迫中发挥重要作用[7]。

最早在矮牵牛(Petumnia hybrida)中发现NAC基因，该基因缺失影响根尖分生组织和叶片发育[8]。NAC基因还被证明参与植物侧根发育[9-10]、顶端分生组织分化[11]、次生细胞壁形成[12]、器官衰老[13]和花发育[14]等过程。近年研究表明，NAC与非生物胁迫的响应密切相关。参与非生物逆境响应的NAC基因统称为SNAC(stress-relatedNAC)[15]，如水稻(Oryza stativa)SNAC1 基因超表达转基因株系在田间遭受严重干旱情况下，结实率仍比对照组高22%～34%，其营养生长阶段的抗寒性与耐盐性也显著提高[16]。鹰嘴豆(Cicer arietinumL．)CarNAC6 在拟南芥(Arabidopsis thliana)中超表达也能提高转基因株系的抗旱和耐盐性[17]。同一植物中不同NAC 转录因子发挥的功能不同，胡杨(Populus euphratica)中的PeNAC036 在拟南芥中超表达能显著提高转基因株系对干旱和高盐的抗性；……