森林植物木豆CcGRFs全基因组鉴定及耐盐功能

从木豆(Cajanus cajan)全基因组中鉴定出CcGRF家族的全部成员CcGRF1~CcGRF10,系统发育分析显示所有的CcGRFs聚类为5组,基序分析显示CcGRF家族每个成员都具有谷氨酰胺-亮氨酸-谷氨酰胺(QLQ)结构域和色氨酸-精氨酸-半胱氨酸(WRC)结构域。对启动子区域的顺式作用元件预测,发现CcGRFs启动子序列中包含胁迫相关的顺式作用元件。利用荧光定量PCR技术检测CcGRFs基因的组织特异性及其在NaCl处理不同时间时的表达模式,结果显示:CcGRF10在各个组织中的表达水平均显著高于其他CcGRF基因,且盐处理下CcGRF10的表达持续上调。对木豆幼苗进行不同浓度NaCl处理,发现在75 mmol/L NaCl处理后木豆叶片黄化,木豆的存活率和叶片相对含水量降低,叶片卷曲指数升高。通过农杆菌介导的瞬时转化及发状根(Hairy Root)稳定转化的方法在木豆中过表达CcGRF10。NaCl处理后,CcGRF10-OE株系的存活率、叶片相对含水量显著高于EV株系,叶片卷曲指数和丙二醛(MDA)质量摩尔浓度显著低于EV株系,表明过表达CcGRF10能够提高木豆植株的耐盐性。通过观察CcGRF10的亚细胞定位,发现CcGRF10定位于细胞核,与生物信息学分析结果一致。