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植物特有的NAC(NAM,ATAF1/2和CUC2)转录因子在逆境响应等过程中起重要作用。在前期工作中,从刚毛柽柳中克隆获得了 ThNAC7基因,通过转化拟南芥证明该基因具有一定的耐盐能力。在此基础上,进一步对ThNAC7基因的耐盐、抗旱功能进行研究,从而为阐明该基因的抗逆调控机制奠定基础。本研究中,将ThNAC7与其他9种植物的NAC蛋白进行多序列比对,表明ThNAC7保守结构域在N端;将其与拟南芥中105个、刚毛柽柳中88个NAC蛋白进行系统发育树分析,发现ThNAC7与ANAC091、ANAC062 及 ThNAC35 的亲缘关系较近;通过构建 pBI121-GFP-ThNAC7 荧光定位表达载体进行亚细胞定位,结果表明ThNAC7蛋白定位在细胞核中。构建了ThNAC7基因过表达载体(pROKⅡ-ThNAC7)及抑制表达载体(pFGC5941-ThNAC7),将二者与空pROKⅡ载体利用农杆菌介导的高效瞬时转化体系,得到三种瞬时转基因植株。在盐、干旱胁迫下分析三者间二氨基联苯胺(DAB)与硝基四氮唑蓝(NBT)染色;过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性;脯氨酸(PRO)、过氧化氢(H2O2)、丙二醛(MDA)含量及相对电导率等生理生化指标情况,以鉴定ThNAC7基因的耐盐、抗旱功能。结果显示在胁迫条件下,三种转基因植株中过表达刚毛柽柳的POD、SOD酶活及PRO含量最高,H2O2含量、MDA含量、相对电导率和失水率最低,且细胞膜结构完整性最好;而抑制表达刚毛柽柳的POD、SOD酶活及PRO含量最低,H2O2含量、MDA含量、相对电导率和失水率最高,且细胞膜损伤最严重。以上研究结果表明:ThNAC7通过减少活性氧(ROS)积累,保护细胞膜结构完整性,从而提高瞬时表达刚毛柽柳对盐、干旱胁迫的耐受性。为进一步验证瞬时转化刚毛柽柳的研究结果,利用浸花法将pROK Ⅱ-ThNAC7过表达载体稳定转入拟南芥,筛选获得T3代纯合株系。对野生型及转基因拟南芥进行盐、干旱胁迫,分别测定根长、鲜重及长势等生长指标,结果显示在逆境胁迫下转基因拟南芥植株的根长、鲜重及长势等均显著优于野生型。进一步分析比较了盐、干旱胁迫下二者的DAB、NBT染色;POD、SOD酶活;PRO、H2O2、MDA含量等指标。结果表明在逆境中,过表达ThNAC7拟南芥的POD、SOD酶活及PRO含量最高,H2O2含量、MDA含量、相对电导率和失水率明显低于野生型。上述结果表明ThNAC7能够提高拟南芥细胞内的POD与SOD酶活性,增强ROS清除能力,降低细胞膜损伤,从而提高了过表达ThNAC7拟南芥的耐盐、抗旱能力。上述研究结果同时验证了瞬时转化刚毛柽柳结果的可靠性。对盐胁迫及正常条件下过表达ThNAC7及野生型拟南芥进行RNA-seq分析,结果表明,正常条件下共获得272条差异表达基因,上调185条,下调87条;在盐胁迫条件下共获得673条差异表达基因,上调453条,下调220条。随机挑选6条上调、6条下调共12条基因,进行qRT-PCR与相关性分析来验证转录组数据结果。在获得的差异表达基因中,存在多种与植物逆境响应相关的编码蛋白和转录因子基因,例如过氧化物酶(peroxidase)、脂质转运蛋白(lipid transfer protein)及 MAPK(MAP kinase)等编码蛋白;以及ERF、MYB、HSF、DREB、TCP、NAC、bZIP和WRKY等转录因子基因,说明ThNAC7基因能调控抗逆相关基因的表达。