普通烟草NAC转录因子家族抗逆基因筛选与表达分析

摘要

【背景和目的】NAC(NAM/ATAF/CUS2)家族是植物特有且最大的转录因子家族之一,广泛参与植物的生长发育调控和逆境胁迫应答。为筛选烟草抗逆NAC目标基因。【方法】以公开的普通烟草品种K326的注释蛋白序列为参考,与拟南芥NAC蛋白序列同源比对,结合功能域分析,进行普通烟草的NAC转录因子鉴定,并利用生物信息学软件分析各烟草NAC转录因子的理化性质及系统进化关系。使用普通烟草TobEA表达谱数据对烟草NAC家族成员组织表达模式进行分析,通过qRT-PCR检测候选抗逆基因所在亚组At NAC3和ATAF各成员在干旱、冷害、盐、ABA处理下的基因表达情况。【结果】从普通烟草中共鉴定出190个Ntab NAC蛋白,平均氨基酸长度为347,除Ntab NAC190外,其余蛋白为亲水性蛋白,大多数定位在细胞核。根据系统进化分析,将拟南芥和烟草NAC家族基因划分为18个亚组,各亚组基因在不同组织中显示表达特异性。At NAC3和ATAF亚组的9个烟草NAC基因,在受到干旱、冷害、盐和ABA处理后基因表达量上调,且NtabNAC004、NtabNAC087和NtabNAC175表达量变化最为明显。【结论】NtabNAC004、NtabNAC087和NtabNAC175参与了烟草植株的逆境胁迫调控,研究结果有助于烟草抗逆调控网络解析和后续抗逆育种。