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干旱、极端温度和高盐等各种非生物逆境严重影响农作物的产量和品质,植物抗逆性的分子机理及抗逆作物新品种培育一直是植物科学领域研究的热点。近年来,已鉴定出大量的与植物抗逆有关的基因。NAC转录因子是近年来研究的比较多的一类植物中特异的转录因子家族,拟南芥和水稻基因组中NAC编码基因的数量均超过100个。NAC参与植物多种生长发育过程以及植物对生物和非生物逆境的反应。研究表明,逆境诱导性NAC在植物抗逆性反应中起重要作用,而有关新型单子叶模式生物二穗短柄草中NAC基因功能的研究报道很少。 本研究从二穗短柄草中克隆得到了3个NAC编码蛋白,根据其与拟南芥和水稻同源NAC同源关系,分别命名为BdNAC3、BdNAC4和BdNAC19,并对其结构进行了预测,在此基础上对其自激活功能、亚细胞定位以及在各种逆境下的表达变化进行了分析,取得的主要研究结果如下: (1)利用生物信息学的方法分析了3个NAC编码蛋白的二级、三级结构以及亚细胞定位预测,并进行了多序列比对,构建了二穗短柄草整个NAC家族的基因进化树。 (2)运用酵母单杂交的方法验证了3个NAC编码蛋白的自激活功能,发现BdNAC3和BdNAC19两个基因编码蛋白的自激活活性很强,而BdNAC4的自激活活性相对较弱。 (3)利用各种不同逆境条件和信号分子处理二穗短柄草幼苗,并运用荧光定量PCR的方法检测了3个NAC基因在不同处理条件下的表达变化。结果表明,NaCl处理可显著上调BdNAC3和BdNAC19的表达,而PEG处理能强烈诱导BdNAC4的表达,这一结果表明,不同的NAC基因对各种逆境胁迫的响应存在差异。 (4)BdNAC3-GFP融合蛋白分析结果表明,BdNAC3定位于细胞核中。 本论文的研究结果为进一步深入探讨NAC基因在非生物逆境反应中的作用奠定了基础。