全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2011, 37(8): 13511359 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn
本研究由黑龙江省教育厅科技项目(11521021), 黑龙江省博士后基金(LBH-Z08253), 国家重大基础研究前期专项(2003CCA03500)和
国家自然科学基金项目(30471059)资助。
* 通讯作者(Corresponding author): 朱延明, E-mail: ymzhu2001@yahoo.com.cn
Received(收稿日期): 2011-01-16; Accepted(接受日期): 2011-04-27; Published online(网络出版日期): 2011-06-13.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20110613.1449.001.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2011.01351
野生大豆转录因子 GsNAC20基因的分离及胁迫耐性分析
才 华 朱延明* 李 勇 柏 锡 纪 巍 王冬冬 孙晓丽
东北农业大学生命科学学院, 黑龙江哈尔滨 150030
摘 要: NAC (NAM, ATAF1/2, CUC2)转录因子作为一类新型转录因子已成为非生物胁迫基因工程领域的研究热点。
本研究以野生大豆 (Glycine soja)为材料 , 利用酵母单杂交的方法筛选到一个能够与 MYB1AT 元件 (核心序列为
AAACCA)结合的转录因子基因, 该基因与大豆 NAC20 (EU440353.1)基因具有 99%的相似性, 命名为 GsNAC20。
GsNAC20蛋白含有典型的 NAC结构域和转录激活区。酵母试验表明, GsNAC20转录因子能够与耐逆相关顺式元件
MYB1AT特异结合, 但不具有自激活功能。细胞定位分析证明该基因位于细胞核中, 符合转录因子的特征。GsNAC20
能够响应高盐、干旱和低温胁迫, 并且在根和叶中具有不同的表达模式。超量表达 GsNAC20基因的拟南芥对盐胁迫
的敏感性提高。以上结果表明 GsNAC20参与植物非生物胁迫反应过程, 该基因在非生物胁迫基因工程研究领域具有
良好的理论研究和实际应用价值。
关键词: 野生大豆; 转录因子; GsNAC20; 非生物胁迫
Isolation and Tolerance Analysis of GsNAC20 Gene Linked to Response to
Stress in Glycine soja
CAI Hua, ZHU Yan-Ming*, LI Yong, BAI Xi, JI Wei, WANG Dong-Dong, and SUN Xiao-Li
College of Life Sciences, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China,
Abstract: Abiotic stresses, such as salt and drought, affect plant growth, development and reduce crop yield. Isolation of a key
regulatory gene linked to response to abiotic-stress and identification of the genes function are urgently needed. Glycine soja is an
excellent material to isolate abiotic stress-related genes because of its high stress tolerance. Plant-specific transcription factor
NAC (NAM, ATAF1/2, CUC2) proteins play essential roles in many biological processes such as development, senescence,
morphogenesis, and stress signal transduction pathways. It has become a new research focus in the abiotic-stress field. Based on
that, we screened a new NAC gene from Glycine soja by yeast one hybrid, which has 99% similarity with NAC20 of Glycine max
(EU440353.1), named as GsNAC20. GsNAC20 had typical NAC DNA-binding domain at the N-terminal and transcription activa-
tion region at the C-terminal. It can bind to MYB1AT element (the core sequence: AAACCA) in vitro, but no transcriptional acti-
vation activity in the yeast assay system, which was consistent with GmNAC20. Localization of GsNAC20 protein was analyzed
by transient expression in tobacco epidermis cells and the result showed that GsNAC20 was localized in nucleus.
Semi-quantitative RT-PCR showed the expression level of GsNAC20 was induced by drought, low temperature and salt stresses,
but there existed difference between leaf and root in G. soja. Arabidopsis thaliana plants overexpressing GsNAC20 showed higher
sensitivity under salt stress. All results showed that GsNAC20 perhaps is a new member of NAC family in G. soja, and is closely
related to salt and drought stresses, so it can either be used as a new resource in gene engineering on stress tolerance or be further
studied to provide more information for the researches on the mechanism of stress tolerance in plant.
Keywords: Glycine soja; Transcription factor; GsNAC20; Abiotic stress
黑龙江省是我国大豆的主产区, 但该省西部地
区 66.7万公顷的盐碱地及干旱条件严重限制了大豆
产量和品质。通过基因工程手段改良植物的耐胁迫
能力是一种高效途径。然而植物应答胁迫反应是一
系列基因参与的复杂过程, 如何从大量的基因中寻
找到可应用的、具有理想效果的、功能明确的“关
键基因”是耐逆基因工程需要解决的首要问题。野
生大豆(Glycine soja)作为野生植物, 有很强的环境
1352 作 物 学 报 第 37卷
适应能力, 在涝洼地、盐碱地、瘠薄土壤和干旱土
壤上都能生长, 是克隆耐逆基因的理想材料, 利用
野生大豆耐逆基因资源增强豆科植物的耐逆性具有
良好的应用前景。
NAC (NAM, ATAF1/2, CUC2)转录因子是特异
存在于植物中具有多种生物功能的一类新型转录因
子 [1]。Aida 等 [2]报道 , 在矮牵牛 NAM、拟南芥
ATAF1/2和 CUC2编码蛋白的 N端都包含一段保守
的氨基酸序列, 取 3 个基因首字母将该区域命名为
NAC。此后, 将含有 NAC结构域的蛋白统称为 NAC
转录因子。有研究表明, NAC 转录因子参与植物对
非生物胁迫信号的应答过程, 并且超量表达能够影
响植物的耐逆性。Hu等[3]克隆了水稻抗旱、耐盐基
因 SNAC1, 该基因的过量表达使水稻的抗旱性明显
增强; 冷和盐胁迫能够诱导水稻 SNAC2 基因的表达,
转 SNAC2基因植株对冷和盐胁迫的抗性也得到显著
提高[4]; 拟南芥ATAF1基因表达受干旱和ABA诱导,
ATAF1 作为负调控因子, 通过调节渗透胁迫反应基
因的表达在抗旱反应中起作用 [5]; Tran 等 [6]通过酵
母单杂交的方法分离了 3 个 NAC 基因(ANAC019、
ANAC055 和 ANAC072), 它们受干旱、高盐和 ABA
的诱导, 超量表达能显著提高转基因植株的耐旱能
力, 其中 ANAC072 (RD26)参与 ABA 介导的信号传
导途径, 其过表达使植株对 ABA 的敏感性增强[7]。
该类转录因子在非生物胁迫反应中具有重要作用 ,
已成为耐逆基因工程应用的新热点。
1996 年 Souer 等 [8]从矮牵牛中克隆了第一个
NAC转录因子, 随后在拟南芥[9]、大麦[10]、水稻[11-12]、
玉米[13]、花生[14]、大豆[15]等物种中相继被发现。然
而在大量 NAC基因中, 只有个别的基因参与植物非
生物胁迫过程, 大多数基因的功能尚不明确, 在耐
逆性强的野生大豆中也尚未有 NAC 类转录因子基
因克隆的报道。基于以上问题 , 本研究以典型的
ABA 和脱水响应元件 MYB 为诱饵[16], 通过酵母单
杂交的方法筛选能够与其结合的 NAC基因, 对其序
列、功能域、细胞定位以及表达进行分析, 并通过
基因在拟南芥中的超量表达分析基因对植物胁迫耐
性的影响, 为豆科植物耐逆基因工程提供功能明确
的基因资源。
1 材料与方法
1.1 试验材料
盐生野生大豆种子编号为 50109, 耐盐级 3 级,
采自吉林省双辽市, 由吉林省农业科学院提供, 以
此为材料进行基因的分离。野生大豆 cDNA 文库构
建及酵母单杂交试剂筛选系统(Cat No: 630445)均为
Clontech BD公司产品。采用 TIANGEN公司的试剂
盒提取和纯化核酸以及提取酵母质粒。Super Script
III 反转录酶、RNase 抑制剂等为 Invitrogen 公司产
品。克隆载体为 Promage公司的 pGEM-T vector。试
验中所用的引物合成及 DNA 测序工作由上海生工
生物工程公司完成。
1.2 野生大豆 RNA的提取
选取 4 周龄野生大豆幼苗, 分别将单株在含有
200 mmol L–1 NaCl、4℃、30% PEG6000的 1/2 MS
培养基中处理 0.5、1、3和 6 h, 分别提取叶片及根
部 RNA。参照 TIANGEN公司 plant RNAprep Plant
Kit说明书操作。
1.3 cDNA文库的构建及酵母单杂交的筛选
将不同处理的野生大豆 RNA 等量混合, 参照
Clontech BD Matchmaker Library Construction
&Screening Kits说明书构建 cDNA文库。人工合成
具有 MYB1AT元件(核心序列: AAACCA) 4次重复
的序列, 如图 1所示构建诱饵载体 pHIS2-MYB。将
表达文库及诱饵质粒利用 LiAc/PEG 的方法共转化
酵母菌 Y187, 在含有 20 mmol L–1 3-AT的 His–/Trp–/
Leu–缺陷的 SD培养基上培养 2~3 d, 筛选直径大于 2
mm 的菌落, 对阳性克隆进行 PCR 筛选, 并进行高
浓度(30 mmol L–1) 3-AT的复筛。为了便于对阳性克
隆测序 , 提取抗性酵母的质粒 , 转化大肠杆菌 , 挑
取单菌落用于测序。在大量的测序片段中选择具有
转录因子特征(含有 DNA-结合结构域和转录激活结
构域等)的基因分析验证。
1.4 全长基因的克隆及序列分析
将测序结果进行 Blast分析, 并通过同源克隆的
方法克隆全长基因, 克隆的引物为 S: 5-CATGGAT
CCTTCTCACTTCACTTTC-3; AS: 5-TCGAGCTCG
GATCTTCACTCAGTC-3。使用 Blast分析全长基因
所编码的氨基酸序列的相似性, 并用 DNAman 进行
多重比对, 构建相关 NAC基因系统进化树。
1.5 结合及转录激活功能的分析
利用酵母实验, 在体内验证蛋白与 MYB1AT元
件结合的特异性及转录激活能力。突变的 MYB1AT
元件分别为m1MYB:GAACCA和m2MYB:AGACCA。
相应载体的构建如图 4-A所示。将 GsNAC20全长基
因分别构建在 pGADT7-Rec2 和 pGBKT7 载体多克
隆位点处。将已知具有自激活功能的 ATAF1(NP_
第 8期 才 华等: 野生大豆转录因子 GsNAC20基因的分离及胁迫耐性分析 1353
图 1 诱饵载体 pHIS-MYB构建示意图
Fig. 1 Sketch map of bait vector pHIS-MYB
171677.1)基因[5]构建在 pGBKT7 上, 作为阳性对照;
以 pGADT7-Rec2和 pGBKT7空载体作为阴性对照。
表达酵母蛋白, 以验证目的基因能够在酵母中正确
地表达蛋白。按照 Clontech BD公司 Yeast Handbook
提供的方法进行酵母蛋白的表达及结合和转录激活
功能的分析。
1.6 基因产物的细胞定位分析
将 GsNAC20与 pCAMBIA-1302 (GenBank登录
号为AF234298)连接, 构建成组成型表达GsNAC20-
GFP 融合蛋白的植物瞬时表达载体 pGNAC, 如图
5-A。将 pGNAC转化根癌农杆菌 EH105a, 利用农杆
菌浸润法转化本氏烟烟草表皮细胞, 用激光共聚焦
显微镜观察绿色荧光信号[17]。
1.7 GsNAC20基因表达特性分析
对 4 周龄的野生大豆单株进行低温(4 )℃ 、干旱
(30% PEG模拟)、盐(200 mmol L–1 NaCl)胁迫处理,
在处理之前(0 h)及处理后的 0.5、1、3和 6 h分别提
取根和第 1 片三出复叶的总 RNA, 进行半定量 RT-
PCR, 通过琼脂糖凝胶电泳观察结果。以野生大豆
actin基因作为内参基因, 引物序列为 S: 5-GAAGA
TGGCAGACGCTGAGGAT-3; AS: 5-ACGACCTAC
AATGCTGGGTAACAC-3。GsNAC20基因定量检测
引物为 S: 5-CTCGTCGTTCACTATCTCTG-3; AS:
5-AACCGTTCGGGTACTTGC-3。
1.8 超量表达与基因的胁迫耐性分析
将 GsNAC20 基因连接在 pBI121 植物表达载体
中, 如图 7-A。将重组质粒转化根癌农杆菌 LBA4404,
利用花序浸蘸法(floral dip method)对拟南芥进行转
化, 通过连续 3 代的卡那霉素筛选、PCR 检测及
RT-PCR 检测, 获得超量表达目的基因的转基因株系,
称为 GsNAC20-OXP。RT-PCR检测的引物同 1.7, 根
据拟南芥 Actin2 (At3g18780)基因设计内参引物(S:
5-TTACCCGATGGGCAAGTC-3; AS: 5-GCTCAT
ACGGTCAGCGATAC-3)。将 GsNAC20-OXP 种子
与野生型 (WT)种子分别播种于含 110 mmol L–1
NaCl、175 mmol L–1甘露醇和正常的 1/2 MS固体培
养基上, 2周后观察种子萌发及幼苗生长情况, 试验
重复 3次, 每次播种 30株。
2 结果与分析
2.1 与 MYB1AT 元件结合的转录因子的筛选及
全长基因的克隆
成功地构建了野生大豆非生物胁迫 cDNA文库,
共转化效率为 1.2×107, 获得 PCR及复筛阳性的菌落
共 915 个。测序获得 3 个基因, 其中 1 个为转录因
子基因, 并且序列与大豆 GmNAC20 (EU440353.1)
具有 99%的相似性, 故将其命名为 GsNAC20。由于
该基因能够与非生物胁迫相关的MYB1AT元件结合,
推测该基因可能会参与植物非生物胁迫反应, 因此
确定对该基因做进一步研究。根据大豆 GmNAC20
的全长序列设计引物 , 扩增并测序获得野生大豆
NAC20 全长基因, 含有 1 107 个核苷酸, 其中 CDS
区由 852个核苷酸组成, 其编码由 283个氨基酸组成
的蛋白质, 推测蛋白质的分子量为 32 314.2 Da。对其
DNA 序列进行多重序列比对, 该基因与 GmNAC20、
GmNAC21和GmNAC19为同一NAC亚家族(图 2-A),
1354 作 物 学 报 第 37卷
并且与拟南芥 ATAF1 (NP_171677.1)具有 68%的相
似性(图 2-B星号所示)。根据 ATAF1的结构(图 3-A)
和 NAC结构域的 A、B、C、D和 E的序列特征[5,11],
对 GsNAC20 进行结构域的分析(图 3-B), 结果表明
GsNAC20 具有 ATAF1 亚家族典型的特征序列, 推
断 GsNAC20 属于 ATAF1 亚家族。已有研究证明,
图 2 GsNAC20与大豆 NAC蛋白(A)及已知 NAC蛋白(B)序列相似性的进化树
Fig. 2 Phylogenetic tree of similarity of GsNAS20 and NACs from G. max (A) and reported NACs (B)
图 3 GsNAC20蛋白 NAM、NAC及 TAR结构域的推测
Fig. 3 NAM and NAC domains and TAR in GsNAC20 protein
A: ATAF1蛋白的 NAM、NAC及 TAR结构域; B: GsNAC20与 ATAF1(NP_171677.1)比对结果。
A: NAM and NAC domains and TAR in ATAF1 protein; B: alignment of GsNAC20 and ATAF1(NP_171677.1).
第 8期 才 华等: 野生大豆转录因子 GsNAC20基因的分离及胁迫耐性分析 1355
ATAF1 亚家族的 4 个基因(ATAF1、NAP、AtNAC3
及 OsNAC3)均参与植物的胁迫反应[18]。结合后期的
研究发现, GsNAC20基因与 ATAF1不仅属于同一亚
家族, 还具有相似的功能, 是一个参与植物胁迫反
应的 NAC基因。
2.3 GsNAC20结合和转录激活功能分析
酵母实验表明 , GsNAC20 在酵母中能够正常
表达(如图 4-B 箭头所示), 蛋白大小约为 32 kD。
pGADT7-GsNAC20和 pHIS2-MYB共转化的酵母能
够在 SD/–His/–Trp/–Leu+40 mmol L–1 3-AT培养基上
正常生长, 而转化 2 个突变的诱饵载体和空载体的
酵母菌在相同的培养基上生长受到抑制(图 4-C), 表
明 GsNAC20能够与 MYB1AT元件特异性地结合。
但是 GsNAC20 在酵母系统中不具有转录激活能力
(图 4-D)。Hao等[19]在研究 GmNAC20功能域时发现,
在 NAC DNA-结合结构域 D 区内存在 35 个氨基酸
组成的转录激活抑制区, 命名为 NARD (NAC Re-
pression Domain), 该区域中的 LVFY motif起到关键
的抑制作用, 并且在植物细胞质系统中经验证也无
转录激活活性。GsNAC20中 NAC DNA-结合结构域
D 区的氨基酸序列与 GmNAC20 完全一样, 也含有
LVFY motif, 因此可以判断 GsNAC20 与 GmNAC20
一样, 无论是在酵母系统中还是在植物细胞质系统
中均没有转录激活活性。
图 4 体内验证 GsNAC20结合和转录激活功能
Fig. 4 Identification of binding specificity to MYB1AT element and transcriptional activity in vitro
A: 相应载体构建; B: 酵母表达蛋白; C: 酵母体内结合特异性验证; D: 酵母体内转录激活功能验证。
A: vector involved this assay; B: protein expression in yeast; C: identification of the binding specificity to the MYB1AT element; D: verifi-
cation the transcriptional activity in vitro.
1356 作 物 学 报 第 37卷
2.4 GsNAC20蛋白的细胞内定位
瞬时表达 GFP 蛋白的烟草表皮细胞中(图 5-B),
荧光信号在细胞周围及细胞核处均有分布, 而瞬时
表达 GsNAC20-GFP 融合蛋白的细胞中, 荧光信号
只出现在细胞核内, 表明GsNAC20蛋白定位于细胞
核内。
2.5 GsNAC20基因表达特性分析
通过半定量 RT-PCR, 分析了低温、干旱、盐胁
迫下野生大豆根和叶中 GsNAC20 表达水平的变化
(图 6)。基因的表达受盐胁迫诱导, 并且在短期内迅
速上升, 推测该基因为盐胁迫下早期应答基因。在
PEG 模拟干旱的胁迫下, 根和叶基因表达量普遍较
盐和低温处理高, 但根和叶中的表达趋势相反, 叶
中下调, 根中早期上调。在低温胁迫 0.5 h后, 基因
表达发生了变化, 叶中基因表达初期受到抑制, 胁
迫 3 h后持续上升, 根中则早期下降, 1 h后又缓慢上
调。不同部位、不同条件下 GsNAC20表达水平的差
异表明该转录因子基因以不同的方式参与植物对不
同胁迫的反应, 并属于非生物胁迫反应中早期应答
基因。
2.6 GsNAC20基因的胁迫耐性功能分析
构建了 GsNAC20的植物超量表达载体(图 7-A),
经筛选和分子检测获得了超量表达 GsNAC20 基因
的独立转化事件的拟南芥株系 2 个, 分别为 NAC-
OXP1与 NAC-OXP2 (图 7-B)。在种子萌发期, 分析
基因的胁迫耐性功能(图 7-C)。在正常的培养基上,
转基因幼苗(GsNAC20-OXP)与野生型幼苗(WT)生
长状态无明显差异, 表明 GsNAC20基因的超量表达
图 5 GsNAC20蛋白的细胞内定位
Fig. 5 Subcellular localization analysis of GsNAC20
A: 植物瞬时表达载体 pGNAC T-DNA部分; B: GsNAC20细胞内定位分析结果。
A: T-DNA of transient expression vector of pGNAC; B: subcellular localization analysis of GsNAC20.
图 6 低温、干旱及盐胁迫下野生大豆中 GsNAC20的表达特性
Fig. 6 Expression patterns of GsNAC20 in G. soja under cold, drought, and salt stresses
第 8期 才 华等: 野生大豆转录因子 GsNAC20基因的分离及胁迫耐性分析 1357
图 7 盐和模拟干旱胁迫对转基因及野生型拟南芥幼苗生长的影响
Fig. 7 Effects of drought and salt stresses on trans-genic and wild-type Arabidopsis seedlings
A: 植物超量表达载体 pBI121-GsNAC20的 T-DNA部分; B: 转基因拟南芥 RT-PCR检测; C: 胁迫条件对转基因及野生型拟南芥幼苗生
长的影响; GsNAC20-OXP: GsNAC20超量表达株系 NAC-OXP1和 NAC-OXP2; WT: 野生型拟南芥。
A: T-DNA of overexpression vector pBI121-GsNAC20; B: RT-PCR detection of transgenic Arabidopsis lines; C: effects of drought and salt
stresses on transgenic and wild-type Arabidopsis seedlings; GsNAC20-OXP: transgenic Arabidopsis line overexpressing GsNAC20; WT: wild
type of Arabidopsis.
1358 作 物 学 报 第 37卷
不影响植株的萌发。在盐胁迫下, 独立转化事件的 2
个株系幼苗生长状态一致, 其叶片展开率和根长均
明显低于野生型, 可见 Gs-NAC20 基因的超量表达
降低了植株在盐胁迫下的成活率, 转基因拟南芥的
生长受到抑制的程度比野生型更为严重; 在干旱胁
迫下, WT幼苗根长明显长于转基因植株。结果表明
GsNAC20的超量表达降低了拟南芥幼苗对干旱和盐
胁迫的耐性。
3 讨论
本研究分离到能够与MYB1AT元件结合的野生
大豆 NAC转录因子。对 NAC进行结构和功能分析,
该蛋白具有 NAC亚家族 ATAF1典型的结构和功能,
其 N 端具有保守的 NAC 结合结构域 , 能够与
MYB1AT 元件特异性结合, C 端为转录激活结构区
(TAR), 但由于 NAC结合结构域 D亚区内含有由 35
个氨基酸组成的转录抑制区, 使其不具有转录激活
功能, 但成熟的蛋白定位于细胞核内, 这些结果均
表明 GsNAC20属于野生大豆 NAC类转录因子。
通过酵母单杂交筛选到的 GsNAC20 基因序列
与大豆 GmNAC20基因具有 99%的相似性, 仅存在 4
个碱基和 2 个氨基酸的不同。目前在大豆中发现了
31个[20]NAC转录因子基因, 但是有哪些基因参与植
物非生物胁迫过程尚不清楚。GmNAC20基因功能的
研究目前仅限于功能域的分析[19], 其在植物耐逆中
的作用并无报道。本研究具体地研究了与大豆
NAC20 相似的野生大豆 NAC 基因的功能 , 发现
GsNAC20 基因的表达受低温、干旱和高盐的影响,
并且超量表达 GsNAC20 的拟南芥植株对高盐的敏
感性提高, 耐盐性降低。GsNAC20 是野生大豆中一
个新的与非生物胁迫相关的 NAC 类转录因子基因,
研究结果为大豆 NAC20 基因的功能注释提供了有
力的依据。
在庞大的 NAC转录因子家族中, 仅有少数成员
参与非生物胁迫反应。Wu 等[21]发现 ATAF1 基因的
表达不仅受干旱、高盐、ABA、茉莉酸甲酯、机械
损伤等非生物胁迫诱导, 还受生物胁迫诱导, 具有
生物胁迫和非生物胁迫双效功能。研究发现, 超量
表达 ATAF1 基因的拟南芥植株矮小粗壮 , 根部缩
短。在盐胁迫下, 超量表达 ATAF1 基因的拟南芥幼
苗的成活率明显低于野生型和 ataf1突变体。在成苗
期, 超量表达 ATAF1 基因的拟南芥植株在干旱和复
水后的成活率要明显高于野生型对照和 ataf1 突变
体, 并且失水率较为缓慢, 该基因的超量表达提高
了植株对干旱的抗性。在本研究中, GsNAC20 与拟
南芥 ATAF1 具有 68%的相似性 , 与 GmNAC20、
GmNAC21、GmNAC19 均为 NAC 家族中的 ATAF1
亚家族。除了结构的相似性外, 该基因的表达及其
在转基因拟南芥中的功能与 ATAF1基因也存在部分
相似之处。在根中基因的表达受干旱和高盐诱导上
调, 之后又下降; GsNAC20 基因的超量表达降低了
植株在盐胁迫下的成活率, 属于负向调控耐盐的转
录因子。但是转基因拟南芥幼苗期对干旱的表现与
ATAF1 基因却存在着较大的差异; 另外, 在研究中
也并未发现超量表达 GsNAC20 基因拟南芥幼苗与
野生型在正常生长情况下表型的差异, 基因的超量
表达并没有改变植株的萌发和早期生长。这些耐逆
功能的差别是否与转录激活活性的有无存在着相关
性, 还需要进一步研究。
4 结论
从野生大豆中克隆了一个全新的 NAC 转录因
子基因 GsNAC20。该基因的表达受低温、干旱和盐
胁迫的诱导且在根和叶中具有不同的响应方式, 基
因的超量表达降低了转基因植株对盐和干旱的耐
性。通过抑制基因的表达水平, 或调控基因产物的
活性, 有望提高植物对盐、干旱胁迫的耐性, 为大豆
耐逆基因工程提供基因资源, 并为大豆 NAC基因功
能的理论研究提供有力的依据。
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