白桦GRAS转录因子响应非生物胁迫

植物特异性GRAS转录因子在响应非生物胁迫中起着重要作用。本研究鉴定并表征了来自白桦的GRAS蛋白BpGRAS1.BpGRAS1 是一种核定位蛋白，其表达在盐胁迫下被显著诱导。构建BpGRAS1过表达以及敲除表达载体，并进一步获得转基因植株，通过基因功能的获得和丧失来研究其对非生物胁迫耐受性。过表达BpGRAS1 表现出活性氧(ROS)清除能力和脯氨酸含量的增加，这是通过增强植物中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性来实现的。此外，BpGRAS1 通过调节P5CS、SOD和 POD 基因的转录水平来激活这些生理变化，从而减小盐胁迫下细胞受损程度，增强抗逆能力。野生型与转基因白桦的RNA测序(RNA-seq)比较表明，多个差异基因可能受BpGRAS1 调控，包括胁迫耐受相关基因和转录因子基因。通过酵母单杂交以及染色质免疫共沉淀，验证得到与BpGRAS1 基因相关联的上游调控基因BpbHLH1以及下游调控基因BpSOD1、BpbHLH2、BpNAC1、BpPOD1、BpCCT1.本研究将为系统阐明BpGRAS1 转录因子耐盐分子机制奠定基础，为桦树遗传改良提供了优良的抗性基因和有效的实践依据。