【摘 要】
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由于全球气候变化,在植物种植期间,植物不能移动,因此它们必须承受干旱、盐碱和极端温度等非生物胁迫。这些胁迫因素极大地限制了植物发育,阻碍了生长,从而降低了生产力,对其造成严重损害。转录因子已在许多作物中得到广泛研究,以及在植物生长和防御中发挥重要作用。WRKY转录因子（TFs）在植物对非生物胁迫的反应中起重要作用。然而,参与紫穗槐（Amorpha fruticose L.）胁迫耐受性的WRKY T
【基金项目】
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苏打盐碱地植物筛选及耐性植物资源圃的建立,中央高校基本科研业务费专项资金项目（2572021DS03）； URR-ROC4介导ABA调控水稻表皮蜡质合成和干旱反应分子机制,国家自然基金（32171989-2）； 中国东北黑土区农田土壤资源与健康状况调查项目,土壤退化现状危害及其防治措施成效调查子课题（2021FY100403）科技
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由于全球气候变化,在植物种植期间,植物不能移动,因此它们必须承受干旱、盐碱和极端温度等非生物胁迫。这些胁迫因素极大地限制了植物发育,阻碍了生长,从而降低了生产力,对其造成严重损害。转录因子已在许多作物中得到广泛研究,以及在植物生长和防御中发挥重要作用。WRKY转录因子（TFs）在植物对非生物胁迫的反应中起重要作用。然而,参与紫穗槐（Amorpha fruticose L.）胁迫耐受性的WRKY TF仍然有诸多方面的未知。本研究通过紫穗槐干旱胁迫下的转录组测序数据分析数据中分离并表征了AfWRKY42基因,通过遗传转化整合到烟草基因组进行异源过表达研究抗盐碱性作用,评估AfWRKY42在盐碱胁迫的响应中的表达模式。1、本研究将培养三个月大的紫穗槐作为实验材料,反转录克隆AfWRKY42基因。通过生物信息分析发现:其含有一个WRKY结构域,两个低复杂区域和一个螺旋区域。系统进化树分析发现,AfWRKY42与木豆的WRKY47,藜豆的WRKY42亲缘关系最近。并将其命名为AfWRKY42。2、AfWRKY42基因在植物不同组织中都有表达,在花中最高,根中最低。检测经Na Cl、Na HCO3和PEG处理的根和叶中的表达量,显示总体受其诱导呈上升趋势。胁迫诱导AfWRKY42基因表达量增加;推测AfWRKY42基因与植物逆境胁迫调节相关。3、本研究成功构建了AfWRKY42-GFP重组表达载体,利用拟南芥叶肉原生质体的瞬时基因表达系统检测AfWRKY42-GFP融合蛋白的荧光表达,显示其定位在细胞核,为研究蛋白质表达及发挥功能机制提供基础。4、本研究获得了35S启动子的过表达T3代转AfWRKY42基因烟草株系,通过分析盐碱胁迫和自然干旱胁迫处理,烟草叶绿素,电导率和丙二醛等。发现AfWRKY42在响应干旱、盐碱胁迫中扮演重要角色。5、为了进一步检测AfWRKY42基因的功能特性,了解在生物体中的基本作用,转化AfWRKY42基因RNAi干扰同源基因的烟草,转化使其沉默该同源基因的烟草长势与野生型WT有明显的差异,植株化丛生,叶表皮光滑,没有叶毛,而且叶色也有所改变,说明AfWRKY42基因参与了植物完成整个生育周期并具有重要作用,为今后研究AfWRKY42基因的功能奠定了基础。6、本研究利用农杆菌侵染紫穗槐的子叶节来诱导的愈伤组织并建立高效、稳定的的遗传转化系统,转GUS基因的紫穗槐染色展现了在植物各时期各部位的表达活性和模式,为在紫穗槐中的功能基因研究和紫穗槐新品系的开发奠定了坚实的基础。我们的研究结果表明,过表达AfWRKY42可提高植物的抗旱耐盐碱性,表明其不仅在非生物胁迫反应中发挥积极作用,而且提供了一个WRKY转录因子候选基因可以改善紫穗槐和其他植物的抗逆性。
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