盐芥RAV基因家族在拟南芥中的过量表达及功能验证

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RAV(Related to ABI3/VP1)转录因子含有AP2结构域和B3结构域,是高等植物体内具有多种功能的一类转录因子。尽管 RAV基因家族在棉花、大豆和拟南芥等多种植物中已有一定程度的研究,但对盐生模式植物盐芥 RAV基因家族的研究尚且没有。  本文分离得到了盐芥全基因组中的8个TsRAV基因,并根据生物信息学分析将其分成两组(A组,B组),A组成员为 TsRAV1-TsRAV4,B组成员为TsRAV5-TsRAV8。实时定量分析发现盐芥种子播种后0 d到4 d过程中8个TsRAV表达水平一直呈现下降趋势。通过对盐芥幼苗进行 NaCl和 ABA胁迫处理,分别分析根和叶中的TsRAV基因表达水平发现,A-TsRAVs基因中TsRAV2、TsRAV3的表达受到NaCl明显的抑制,B-TsRAVs(TsRAV5-TsRAV8)的表达水平极低且对NaCl胁迫不敏感;盐芥A-TsRAVs基因和B-TsRAVs基因对ABA胁迫的应答不同,外源ABA抑制了TsRAV1、2、3基因的表达;而B-TsRAVs基因虽然在无AB A胁迫时表达量极低,但是在叶中还是受到AB A短暂的诱导,表达量出现瞬时增长。  对35S:TsRAVs转基因拟南芥在NaCl、ABA及干旱胁迫下的应答进行分析发现,随着NaCl浓度的增加,35S:TsRAVs转基因株系受到的抑制越来越显著,且在不同盐浓度下35S:A-TsRAVs(35S:TsRAV1-TsRAV4)株系发芽率均低于35S:B-TsRAVs(35S:TsRAV5-TsRAV8)株系;外源 ABA对35S:TsRAVs株系种子萌发起抑制作用,且35S:A-TsRAVs株系受到的抑制程度较35S:B-TsRAVs株系更强;野生型(WT)、35S:A-TsRAVs及35S:B-TsRAVs株系幼苗在根的生长方面受外源ABA的抑制程度无显著差异;由于35S:A-TsRAVs株系在0.5μM ABA胁迫环境中黄子叶较WT和B-TsRAVs株系多,推测A-TsRAVs基因可能与ABA调控的光合作用和叶片衰老相关;35S:A-TsRAVs株系在干旱条件下,影响气孔的关闭活动,因此推测A-TsRAVs(TsRAV1-TsRAV4)基因是植物生长发育过程中的负调节因子,且A-TsRAVs较B-TsRAVs(TsRAV5-TsRAV8)起到更强的负调节作用。  本文首次对盐生模式植物盐芥的RAV基因家族进行了鉴定与功能分析,是对RAV转录因子家族功能研究的重要补充。
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