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成果名称: 转录因子VvNAC17调控葡萄耐旱性的分子机理研究

成果登记号: 9612024J0011

第一完成单位: 西北农林科技大学

联 系 人: 鞠延仑

成果类型: 基础理论

成果体现形式 : 研究报告

应用行业: 农、林、牧、渔业

学科分类: 果树学(210.4010)

完成人: 鞠延仑

成果简介:

本研究克隆得到 VvNAC17 转录因子,对其进行氨基酸序列分析、跨膜结构分析、信号肽分析 等基础生物信息学分析,构建过表达PRI101-eGFP-VvNAC17载体,使用冻融法转化根瘤农杆菌GV3101 ,侵染‘无核白’、‘佳美’野生型非胚性葡萄愈伤组织,将转基因阳性鉴定植物材料进行(1)甘 露醇(100 mM、200 mM)模拟干旱胁迫的功能验证,表型结果显示,胁迫后过表达 VvNAC17 增 强了转基因愈伤组织对干旱的抗性,所有转基因OE组鲜重均高于WT组,200 mM甘露醇处理下MDA含量 显著高于野生型愈伤,过表达 VvNAC17 可能有助于提高愈伤组织对活性氧的清除效率,POD与CAT 含量测定结果与表型结果相吻合;(2)构建阳性鉴定材料cDNA文库,样本测序结果质量良好,进行  RNA-Seq 转录组学分析,在全基因组转录水平上筛选与干旱胁迫相关的差异表达基因(DEGs), 进行qRT-PCR验证,结果表明干旱胁迫后,7个逆境相关基因(NAC62、MYB4、MYB6、AIL5、ERF1、RAV 1、AUX22)的表达量在转基因葡萄愈伤组织内高于野生型,5个逆境相关基因(NAC29、NAC47、NAC10 0、MYB80、ERF011)的表达量在转基因葡萄愈伤组织内低于野生型,GO分析显示干旱胁迫后差异表达 基因主要富集在与光合作用相关的项目上,干旱胁迫可能影响一些物大分子的光合作用和代谢,从而 影响葡萄的生长发育;差异表达基因 KEGG 分析主要集中在光合作用、植物激素信号转导、植物MA RK信号通路等方面。转录激活活性鉴定证明 VvNAC17 具有转录激活活性,AIL5、RAV1启动子中含 有NACRs ( CGT [ A / G ]、CACG )响应元件,酵母单杂交结果显示AIL5、RAV1可能是转录 因子 VvNAC17 调控的下游靶基因。本研究通过分子生物学和生物信息学等手段挖掘干旱相关的关 键基因并验证功能,为深入揭示 VvNAC17 转录因子参与葡萄抗旱的机理和优质抗旱葡萄育种奠定 一定的理论基础。