柱花草SgNAC1基因的耐盐功能研究OA

在热带和亚热带地区,柱花草属是极具经济价值的豆科牧草,被誉为“热带苜蓿”,在饲草生产、水土保持、果园覆盖等领域发挥重要作用。随着全球盐碱地面积逐年扩大,盐胁迫导致柱花草生长受阻、产量下降,已成为限制其栽植推广的关键障碍,亟需挖掘耐盐关键基因并解析其功能。NAC转录因子是植物耐盐调控的核心家族,而柱花草SgNAC1的耐盐特性尚未明确。本研究通过实时荧光定量PCR分析SgNAC1基因在细茎柱花草株系‘YN02’叶片及茎中的表达模式。结果表明,盐胁迫(150 mmol·L^(-1) NaCl)处理后,叶片中SgNAC1基因表达量在2 h时降至最低,茎中表达量在6 h达到峰值;脱落酸(ABA)处理后,叶片和茎中SgNAC1基因表达量均在处理1 h达到最高,在ABA+NaCl复合处理后,叶片中SgNAC1基因表达量在处理0.5 h后达到峰值,茎中表达量在1 h出现第一个峰值,12 h出现第二个峰值。上述结果表明,茎中SgNAC1基因在12 h左右响应盐胁迫,在1 h左右响应ABA和ABA+NaCl胁迫;盐胁迫下叶片中SgNAC1基因表达量在2 h显著下降,推测可能受其他因素调控;ABA+NaCl复合处理下茎中SgNAC1基因的双表达峰,可能是NaCl与ABA协同作用的结果。通过根癌农杆菌介导的叶盘法转化野生型烟草,成功获得SgNAC1过表达的转基因烟草株系(SgNAC1-OE)。对野生型和SgNAC1-OE烟草同时进行盐胁迫(300 mmol·L^(-1) NaCl)处理,测定处理前后叶片的各项生理指标发现,SgNAC1过表达显著提升了脯氨酸水平,增强了烟草耐盐能力。本研究明确了SgNAC1基因在柱花草不同组织中的表达特征,并通过转基因烟草验证了其耐盐功能,为柱花草耐盐机制解析及耐盐育种提供理论依据和基因资源。