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强旱生盐生植物唐古特白刺(Nitrariaria tangutorum Bobr.)为中国特有的蒺藜科白刺属多年生灌木,具有极强抗逆能力,是土壤荒漠化和盐碱化防治的先锋植物,对维持沙漠生态平衡和防止盐碱化具有重要意义。在植物中,类黄酮3-O-葡萄糖基转移酶(UFGT)将不稳定的花色素转变为稳定的花色素苷,是花色素苷形成的关键酶,植物可通过积累花青素来抵抗逆境胁迫。本研究从唐古特白刺中克隆花青素合成途径中的关键基因类黄酮3-O-葡萄糖基转移酶NtUFGT,分析其序列信息、系统进化及表达特性,同时构建真核表达载体,探讨其在拟南芥抵抗非生物胁迫过程中发挥的作用。通过对唐古特白刺转录组测序结果分析,从中成功克隆UFGT基因的一个开放阅读框(NtUFGT),利用生物学软件和数据库,对该基因的结构进行生物信息学分析。其ORF长1407bp,编码468个氨基酸组成的蛋白质,理论分子量为51.37kDa,理论等电点pI为5.77。NtUFGT基因编码的氨基酸序列与山竹子、荔枝、桑树和葡萄的同源性为58%,与拟南芥的同源性为56%。利用qRT-PCR技术对NtUFGT基因在唐古特白刺不同组织及发育过程中果实的表达情况进行分析,该基因在根茎叶中的表达较低,在花中表达最高,这可能与花中花青素合成有关。在果实中的表达量也较根茎叶中高,并且随着果实的发育,该基因的表达呈明显升高趋势,表明在果实发育的后期NtUFGT基因对果实中花青素的合成积累具有重要作用。构建pPZP221-NtUFGT真核表达载体,通过农杆菌侵染法转化拟南芥,过量表达NtUFGT基因,验证其生物学功能。对T3代NtUFGT转基因拟南芥在水分胁迫、NaCl胁迫下进行根长、鲜重、叶绿素含量等生理指标测定,发现转基因拟南芥生长状况均优于野生型。不同处理下拟南芥中抗氧化酶SOD、POD、CAT的活性升高,H2O2及MDA含量显著降低。以及检测了拟南芥中花青素、原花青素、总黄酮的含量,证实NtUFGT的过表达能诱导花青素大量积累。这些结果表明转入NtUFGT能促进拟南芥中花青素的合成,提高拟南芥抗氧化能力,减轻了膜损伤程度,从而改善了转基因植株在干旱和盐胁迫环境下的生长状况,增强其抗逆性。证实了NtUFGT的过表达和花青素的积累对拟南芥在应对非生物胁迫的过程中发挥了积极的作用。