普通烟草生长素抑制因子NtIAA17的克隆与功能分析

【背景和目的】盐胁迫会抑制作物的生长发育,从而影响作物的产量和品质。生长素/吲哚-3-乙酸(Aux/IAA)蛋白是响应生长素信号的关键因子,参与调控植物的生长发育和响应非生物胁迫。【方法】为了研究烟草生长素反应基因NtIAA17在烟草生长发育过程中的功能,以烟草K326为试验材料,通过克隆获得烟草NtIAA17基因,利用生物信息学分析其序列特征,qRTPCR技术分析NtIAA17在烟草不同组织及盐胁迫处理0~12 h的表达模式,利用转基因技术获得过表达NtIAA17-OX(NtIAA17-overexpression)转基因烟草,对其进行响应盐胁迫的功能鉴定。【结果】NtIAA17基因片段为624 bp,编码207个氨基酸;相对分子质量为23.07 kD,理论等电点为8.24,该基因启动子区含有顺式作用元件与激素及胁迫相关;具有Aux/IAA家族蛋白的四个结构域(I-IV)和保守序列。NtIAA17基因与菠菜生长素抑制基因MoIAA13亲缘关系最近;亚细胞定位分析表明,NtIAA17蛋白是核定位蛋白。qRT-PCR结果表明,NtIAA17基因在茎和老叶中高表达,盐胁迫2 h时表达量最高。在盐胁迫条件下,NtIAA17-OX转基因烟草与野生型相比,生物量显著增加,脯氨酸含量积累增加,而MDA含量减少,抗氧化酶基因NtSOD、NtPOD表达量增加。【结论】NtIAA17基因可以响应盐胁迫信号,通过提高转基因烟草的抗氧化性来抵御盐胁迫带来的伤害,增加植株的生物量;本研究为后续耐盐胁迫分子育种提供候选基因和理论依据。