沙鞭转录因子PvCBF1的基因克隆及功能验证

沙鞭(Psammochloa villosa)是西北地区重要的防风固沙植物,关于其耐旱调控基因克隆与功能验证的研究尚未见报道.基于三代转录组测序技术,本研究克隆出沙鞭中调控耐旱的关键转录因子PvCBF1基因,对其编码产物的理化性质、蛋白质结构特点和进化关系进行了分析,测定了其在沙鞭不同组织及模拟干旱胁迫条件下的表达,并验证了 PoCBF1在转基因烟草(Nicotiana tabacum)中的功能.结果表明, PvCBF1基因编码区长度为690 bp,编码229个氨基酸,包括AP2保守结构域,并含有CBF转录因子的两段特征序列 PKRPAGRTKFRETRHP 和 DSAWR;进化分析显示,沙鞭 PvCBF1与普通小麦(Triticum aesti-vum)CBF1转录因子亲缘最近;RT-qPCR结果表明,PvCBF1基因在沙鞭根、茎、叶和种子中均能表达,无组织表达特异性;模拟干旱胁迫0～6 h,PvCBF1基因迅速表达并在6 h时达到峰值;20％PEG-6000模拟干旱胁迫条件下,随模拟干旱胁迫时间的增加,转PvCBF1基因烟草叶片萎蔫程度明显低于野生型烟草,转PoCBF1基因烟草和野生型烟草的超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性逐渐升高,并且转PvCBF1基因烟草的抗氧化酶活性高于野生型烟草的(P＜0.05).此外,转基因型烟草的抗氧化酶活性随模拟干旱胁迫时间的增加而升高,而野生型烟草的抗氧化酶活性呈现先升高后降低的趋势.这些结果表明PoCBF1基因可能参与了沙鞭的耐旱响应生理过程,为今后进一步探讨PoCBF1基因响应沙鞭的耐旱分子机制提供了理论依据.