花生干旱脅迫響應轉(zhuǎn)錄因子基因DREB1和NAC4的等位變異分析和功能研究.pdf

1、花生是我國重要的油料和經(jīng)濟作物，花生產(chǎn)區(qū)主要分布于干旱和半干旱地區(qū)。干旱嚴重影響花生的產(chǎn)量和品質(zhì)，是花生生產(chǎn)的首要限制因子。NAC和DREB是目前研究最為廣泛的兩類干旱相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子。本研究以抗旱性不同的33個栽培品種和19個野生種為材料，分離花生DREB1基因并進行等位變異分析;選用不同類型不同抗旱性的9個花生品種進行PEG脅迫處理，研究滲透脅迫條件下，花生DREB1基因的表達量和脯氨酸含量變化。同時克隆到花生NAC4基因，通過PEG脅

2、迫下轉(zhuǎn)錄水平的變化驗證其功能，并對其序列特征進行了分析。
　　主要研究結(jié)果如下:
　　(1)花生DREB1基因的等位變異和功能分析
　　從33個的栽培品種中克隆獲得干旱脅迫響應轉(zhuǎn)錄因子基因(AhDREB1)，對其進行等位變異分析發(fā)現(xiàn)，33個栽培品種AhDREB1的核苷酸序列同源性為100％。從19個野生種中分離得到8類DREB1的DNA序列（Aw1 DREB1-Aw8DREB1），其中9個野生種的DREB1(Aw1DR

3、EB1)與AhDREB1的核苷酸序列同源性為100％。
　　選用不同類型的9個抗旱性不同的花生栽培品種進行PEG脅迫處理后，測定AhDREB1基因相對表達量和脯氨酸含量的變化，結(jié)果表明抗旱性強的品種中AhDREB1轉(zhuǎn)錄水平表達的響應速度及強度、脯氨酸含量升高的速度及幅度明顯高于抗旱性弱的品種，推測干旱脅迫時不同品種AhDREB1表達量的差異，影響了脯氨酸合成相關(guān)基因的表達。
　　構(gòu)建了DREB1植物表達載體，并進行了農(nóng)桿菌介

4、導的遺傳轉(zhuǎn)化試驗，經(jīng)PCR檢測得到轉(zhuǎn)基因植株4個。
　　(2)花生NAC4基因的等位變異分析和功能研究
　　AhNAC4（HM776131.1）屬于干旱脅迫響應的轉(zhuǎn)錄因子，PEG滲透脅迫能誘導AhNAC4在花生葉片中大量表達。
　　AhNAC4全長為1244bp，編碼區(qū)長度為1050 bp，含有2個內(nèi)含子，分別位于182～279 bp和547～642 bp處，編碼蛋白包含349個氨基酸。從32個栽培品種分離的4類AhN

5、AC4，a1和a2為等位基因，二者在在717 bp處，存在1個堿基差異，引起第174位氨基酸的改變，b1和b2為等位基因，二者存在14個SNP位點，其中717bp和924 bp處堿基的差異引起第174位和244位氨基酸的改變。對32個栽培品種的基因型及抗旱性進行分析，推測栽培種a1基因編碼蛋白對花生抵御干旱起關(guān)鍵作用。
　　從19個野生種中分離得到11類AC4的DNA序列，其中Aw1NAC4與栽培種b1、b2的核苷酸序列同源性最高