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bZIP(basic region/leucine-zipper motif)是植物中最大的转录因子家族之一,广泛参与调控植物的各种逆境胁迫。课题组在对烟草K326干旱胁迫下转录组分析中发现NtbZIP66基因在干旱胁迫下表达量明显下调。本研究以烟草主栽品种K326为材料,克隆烟草bZIP家族的NtbZIP66基因,qRT-PCR检测了该基因在烟草干旱、低温、NaCl和NaHCO3胁迫下的表达模式,构建pCAMBIA1301-NtbZIP66过表达载体,利用农杆菌介导的叶盘法将载体转入本生烟,对过表达植株进行干旱胁迫处理,通过观察野生型和过表达植株在表型和生理生化指标上的差异,分析NtbZIP66基因的功能。主要研究结果如下:1.克隆获得NtbZIP66基因的CDS序列,全长915bp编码304个氨基酸,用在线软件ProtParam对NtbZIP66蛋白的理化性质进行分析,结果表明NtbZIP66蛋白的分子式为C1447H2287N431O470S10,分子量为33.562kDa,理论等电点为5.92,脂肪指数为65.86,稳定系数为67.47,NtbZIP66蛋白属于不稳定蛋白。通过对NtbZIP66基因编码的氨基酸进一步分析发现,NtbZIP66蛋白质中共含有20种氨基酸,其中Ser含量最多,占氨基酸总数的10.90%,Arg、Pro、Asn次之,Trp和Tyr含量最少,仅占氨基酸总数的0.70%。NtbZIP66蛋白中有31个氨基酸残基(Arg+Lys)带正电,36个氨基酸残基(Asp+Glu)带负电。进化树表明NtbZIP66与辣椒的CabZIP1、玉米的ZmbZIP60具有较高同源性,归为一个集群。启动子区顺式作用元件表明NtbZIP66基因的启动子序列含有脱落酸响应元件,推测NtbZIP66基因可能跟干旱胁迫相关。2.NtbZIP66的组织特异性表达。NtbZIP66在烟草的根、茎、叶等不同组织中均有表达,其中在烟草根中表达量最高。3.NtbZIP66不同非生物胁迫下的表达模式。NtbZIP66在15%PEG6000和低温(4℃)处理下表达量明显下调、高盐(200mmol/L NaCl)、碱(100mmol/L NaHCO3)胁迫下表达量基本不变,推测NtbZIP66与烟草的干旱和低温胁迫相关。4.NtbZIP66的过表达降低了烟草的耐旱性。以pCAMBIA1301为基础载体,构建了含有NtbZIP66基因的目标片段的过表达载体pCAMBIA1301-NtbZIP66。利用根癌农杆菌LBA4404介导进行烟草遗传转化,得到基因过表达植株。对野生型和基因过表达植株进行不同胁迫处理,自然干旱处理后,过表达植株萎蔫程度高于野生型、丙二醛含量高于野生型,叶片脯氨酸含量低于野生型,超氧化物歧化酶活性更弱,可溶性蛋白含量更低,说明NtbZIP66基因在烟草抗旱途径中具有重要作用。