谷子转录因子SiNF-YA5通过ABA非依赖途径提高转基因拟南芥耐盐性

核转录因子Y（nuclear transcription factor Y,NF-Y）类转录因子在植物生长发育和非生物胁迫响应基因表达调控中发挥重要的作用,NF-Y由3种亚基（NF-YA、NF-YB、NF-YC）组成。本研究从抗逆性强的谷子品种龙谷25中克隆1个新的NF-Y类转录因子基因Si NF-YA5。该基因序列为924 bp,编码307个氨基酸,分子量为33.76 k D,等电点为9.19。Si NF-YA5在149~210位氨基酸之间含有CBF保守结构域。亚细胞定位分析表明,Si NF-YA5定位于细胞膜和细胞核。基因功能分析显示,在不同浓度高盐处理下,和野生型拟南芥（WT）相比Si NF-YA5转基因拟南芥种子萌发率更高;苗期Si NF-YA5转基因拟南芥根表面积和植株鲜重显著高于WT,证明过表达Si NF-YA5基因可以显著提高植物耐盐性。基因表达分析结果显示,在Si NF-YA5转基因拟南芥中参与盐胁迫响应的基因NHX1和LEA7的表达量明显高于WT。另一方面,Si NF-YA5转基因拟南芥与WT相比对于ABA的敏感性差异不显著,以上结果证明Si NF-YA5主要通过ABA非依赖途径提高转基因植物对高盐胁迫的耐性。

植物冷驯化相关基因研究进展

冷驯化是与提高植物抗冷性有关的生物化学及生理学过程,主要包括寒驯化(cool acclimation)和冻驯化(freezing acdimation)。在冷驯化过程中,植物体内许多基因在转录水平上的表达受到影响,已经克隆了大量的相关基因,它们组成复杂的分子调控网络。目前研究表明不依赖ABA的低温信号转导途径是植物冷驯化机制的重要组成部分,其中CBF／DREB1是该调控过程的关键转录因子,与植物通过冷驯化而提高冰冻耐受能力密切相关。进一步利用转基因技术,可以有效地改善作物的耐冷性状。

植物应答干旱胁迫的基因表达调控

综述了植物应答干旱胁迫的基因表达调控研究及干旱基因工程方面的研究进展。干旱是植物生长发育过程中经常遇到的最严重的非生物胁迫之一。当植物遭遇干旱逆境时,细胞迅速感知外界信号,通过信号转导进而激活许多干旱胁迫应答基因的表达,在植物体内产生大量的特异蛋白,协同调节植物生理生化以及代谢的变化,从而提高植物对干旱的耐性。