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NAC(NAM、ATAF1/2和CUC2)蛋白是植物特有的一类转录因子超家族,广泛存在于植物界中,其功能体现在植物生长发育的各个方面,同时在应答生物和非生物胁迫反应中也发挥一定作用。本实验室前期克隆了辽宁碱蓬SlNAC10基因,同时获得了转Sl NAC10基因拟南芥的纯合体。本论文通过研究过表达NAC蛋白的拟南芥来探究Sl NAC10在应对非生物胁迫(盐、干旱和低温)反应中的作用。对转基因拟南芥的耐盐性、抗旱性和抗冷性进行系统分析,确定了SlNAC10基因的转入可显著增强转基因植株的抗逆性,同时预测了SlNAC10可能调控的下游基因。对非生物胁迫(盐、干旱和低温)条件下转SlNAC10基因、转空载体和野生型拟南芥的形态和生理生化特征进行分析。盐和干旱处理条件下,转SlNAC10基因拟南芥在种子萌发率和根系发育方面表现出明显优势;成株盐、干旱和低温处理条件下,转SlNAC10基因拟南芥的气孔张开率、光合活性和存活率显著高于对照组;转SlNAC10基因拟南芥的脯氨酸含量在盐、干旱和低温条件下迅速升高,甜菜碱在盐和干旱胁迫下快速积累,维持了细胞溶质离子平衡;盐、干旱和低温处理条件下,转SlNAC10基因拟南芥体内丙二醛含量和相对电导率显著低于对照组;转SlNAC10基因拟南芥在盐、干旱和低温胁迫条件下具有较高SOD和POD活性,CAT活性在盐和干旱处理下显示出较高的活性。上述实验结果说明Sl NAC10增强了转基因拟南芥的抗逆性。通过基因芯片技术分析转基因拟南芥中差异表达基因,发现了调控种子萌发、根系发育和光合活性的基因,提高了转SlNAC10基因拟南芥的种子萌发率、根系发育和光合活性等,统一了形态生理水平和分子水平的实验结果。同时,利用基因芯片技术寻找到了大量的差异表达基因,它们在响应渗透胁迫、氧化胁迫、激素刺激等非生物胁迫注释中富集,并涉及到了精氨酸和脯氨酸的代谢、吲哚生物碱的合成、植物激素信号的转导、谷胱甘肽的代谢等相关途径,可以在植物抵抗非生物胁迫方面起到重要作用。综合以上结果,对转SlNAC10基因拟南芥的抗逆性分析可知,转入SlNAC10基因的植株对干旱和盐的抗性明显增强,抗冷性也有不同程度的提高。可以认为SlNAC10基因在植物的逆境应答反应中起到重要作用,通过对其下游基因的调控提高植物抗逆性。希望本研究结果能对完善NAC的功能和其调控的下游基因网络有所助益。