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高盐、低温、干旱等非生物胁迫，会对植物代谢、光合作用、生长发育等产生不利影响。NAC转录因子在植物抵抗非生物胁迫中发挥重要作用。本实验室前期克隆了辽宁碱蓬SlNAC10基因，转SlNAC10基因拟南芥抗逆性增强，逆境胁迫条件下脯氨酸含量增加。且发现脯氨酸合成相关酶基因AtP5CS1、AtP5CS2、AtP5CR的启动子上均含有NAC结合位点(CGTG/A)。本研究实时荧光定量PCR分析SlNAC10、AtP5CS1、AtP5CS2、AtP5CR在转SlNAC10拟南芥中的表达，并测定不同胁迫条件下脯氨酸含量。酵母单杂交分析转录因子SlNAC10与AtP5CS1、AtP5CS2、AtP5CR启动子的相互作用。原核表达SlNAC10蛋白，用于后续EMSA实验。主要结果及结论如下：
1．未胁迫处理条件下野生型和转SlNAC10拟南芥中AtP5CS1、AtP5CS2、AtP5CR基因表达量基本保持一致，而在ABA、10%PEG、盐处理条件下，转SlNAC10拟南芥中各基因表达量均高于野生型拟南芥中各基因表达量。未胁迫处理时，野生型和转SlNAC10拟南芥中脯氨酸含量基本保持一致，而ABA、10%PEG以及盐处理条件下，转SlNAC10拟南芥中脯氨酸含量均显著升高，是野生型拟南芥中脯氨酸含量的2~2.5倍。
2．酵母单杂交实验结果显示，SlNAC10转录因子能与AtP5CS1、AtP5CS2、AtP5CR启动子相互作用，推测SlNAC10可能直接调控AtP5CS1、AtP5CS2、AtP5CR基因的表达。
3．SlNAC10融合蛋白可在大肠杆菌中高效表达，融合蛋白以包涵体形式存在。通过从IPTG浓度、诱导温度、诱导时间三方面因素优化SlNAC10融合蛋白表达的最佳条件，确定了以0.25mMIPTG、37℃诱导培养5h，包涵体蛋白表达量最高。
综上所述，AtP5CS1、AtP5CS2、AtP5CR基因可能是SlNAC10转录因子的直接靶基因，SlNAC10可直接调控AtP5CS1、AtP5CS2、AtP5CR基因的表达，从而调控脯氨酸的合成，提高植物抗逆性。
1．未胁迫处理条件下野生型和转SlNAC10拟南芥中AtP5CS1、AtP5CS2、AtP5CR基因表达量基本保持一致，而在ABA、10%PEG、盐处理条件下，转SlNAC10拟南芥中各基因表达量均高于野生型拟南芥中各基因表达量。未胁迫处理时，野生型和转SlNAC10拟南芥中脯氨酸含量基本保持一致，而ABA、10%PEG以及盐处理条件下，转SlNAC10拟南芥中脯氨酸含量均显著升高，是野生型拟南芥中脯氨酸含量的2~2.5倍。
2．酵母单杂交实验结果显示，SlNAC10转录因子能与AtP5CS1、AtP5CS2、AtP5CR启动子相互作用，推测SlNAC10可能直接调控AtP5CS1、AtP5CS2、AtP5CR基因的表达。
3．SlNAC10融合蛋白可在大肠杆菌中高效表达，融合蛋白以包涵体形式存在。通过从IPTG浓度、诱导温度、诱导时间三方面因素优化SlNAC10融合蛋白表达的最佳条件，确定了以0.25mMIPTG、37℃诱导培养5h，包涵体蛋白表达量最高。
综上所述，AtP5CS1、AtP5CS2、AtP5CR基因可能是SlNAC10转录因子的直接靶基因，SlNAC10可直接调控AtP5CS1、AtP5CS2、AtP5CR基因的表达，从而调控脯氨酸的合成，提高植物抗逆性。