东方百合'西伯利亚'LoNAC48基因的克隆、表达及功能分析
Cloning, Expression and Functional Analysis of LoNAC48 Gene in Lilium Oriental Hybrid 'Siberia'作者机构：金华职业技术学院农学院 浙江农林大学风景园林与建筑学院
出 版 物：《农业生物技术学报》 (Journal of Agricultural Biotechnology)
年 卷 期：2024年第32卷第6期
页 面：1297-1306页
核心收录：
学科分类：090706[农学-园林植物与观赏园艺] 0907[农学-林学] 09[农学]
基 金：2023年度浙江省高校国内访问工程师"校企合作项目"(FG2023011)
主 题：百合 LoNAC48 基因克隆 生物信息学分析 功能分析
摘 要：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。
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