【摘 要】
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甜菜(Beta Vulgaris L.)是我国重要的糖料作物,也是内蒙古重要的经济作物。目前干旱、低温和土壤盐渍化是影响甜菜生长发育的重要环境因子,严重制约甜菜生产的高质量发展。ERF(Ethylene-resp onsive element binding factors)是调控植物生长发育和响应胁迫的重要转录因子,在植物应对生物及非生物胁迫反应、调控胁迫相关功能基因的表达、提高植物的抗逆性中起
【基金项目】
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国家自然科学基金项目(32060507);
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甜菜(Beta Vulgaris L.)是我国重要的糖料作物,也是内蒙古重要的经济作物。目前干旱、低温和土壤盐渍化是影响甜菜生长发育的重要环境因子,严重制约甜菜生产的高质量发展。ERF(Ethylene-resp onsive element binding factors)是调控植物生长发育和响应胁迫的重要转录因子,在植物应对生物及非生物胁迫反应、调控胁迫相关功能基因的表达、提高植物的抗逆性中起着重要的作用。基于转录组学的研究表明部分甜菜ERF转录因子基因在甜菜块根发育和糖分积累过程中发挥重要作用。为此,本研究筛选克隆甜菜ERF转录因子Bv_ammr基因,系统研究其在非生物胁迫和激素诱导下的表达模式,遗传转化分析其初步功能,为进一步阐明ERF转录因子基因在甜菜块根发育调控和逆境胁迫中的分子响应机制提供理论依据。主要研究结果如下:(1)从甜菜中克隆到ERF转录因子Bv_ammr基因完整的CDS区,生物信息学分析表明该基因CDS区长906 bp,编码301个氨基酸。蛋白质分子量为33.19 k Da,理论等电点为8.61,其二级结构以无规则卷曲和α螺旋为主,具有一个AP2保守结构域,无跨膜结构域,氨基酸序列的同源性和进化树分析显示其编码蛋白与马兜铃菌毛所编码的蛋白亲缘关系较近;(2)ERF转录因子所编码的蛋白质主要定位于细胞核,酵母单杂交实验证明其与作用元件GCC-box具有互作关系,具转录激活活性。(3)Bv_ammr基因主要在甜菜生育后期表达,且在丰产品种中主要在根系表达,而在高糖品种中主要在叶片中表达。(4)Bv_ammr基因对非生物胁迫和激素诱导有不同程度响应,其中对乙烯利和水杨酸的响应较显著,遗传转化拟南芥表明其具有促进生长的作用。
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