Page 85 - 《广西植物》2024年第12期

１２ 期 赵娜红等: 油茶两个响应干旱 ＮＡＣ 转录因子的克隆、亚细胞定位及自激活检测 ２ ２ ４ ３

( １. Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔｒｙꎬ Ｊｉａｎｇｘｉ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｎａｎｃｈａｎｇ ３３００４５ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ ２. Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｂｉｏｌｏｇｙꎬ Ｈｕｂｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ Ｘｉａｎｎｉｎｇ ４３７１００ꎬ Ｈｕｂｅｉꎬ Ｃｈｉｎａ)

Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｄｒｏｕｇｈｔ ｓｔｒｅｓｓ ｉｓ ａ ｍａｊｏｒ ａｂｉｏｔｉｃ ｓｔｒｅｓｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔꎬ ｙｉｅｌｄ ａｎｄ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｃａｍｅｌｌｉａ ｏｌｅｉｆｅｒａ. ＮＡＣ
ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒｓ ｐｌａｙ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｒｏｌｅ ｉｎ ｐｌａｎｔ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｔｏ ａｂｉｏｔｉｃ ｓｔｒｅｓｓｅｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｄｒｏｕｇｈｔ ａｎｄ ｓａｌｉｎｉｔｙ. Ｔｏ ｅｘｐｌｏｒｅ
ｔｈｅ ｒｏｌｅ ｏｆ ＮＡＣ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒｓ ｉｎ ｔｈｅ ｄｒｏｕｇｈｔ ｓｔｒｅｓｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆ Ｃ. ｏｌｅｉｆｅｒａꎬ ｔｗｏ￣ｙｅａｒ ｏｉｌ ｔｅａ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ ｗｅｒｅ ｕｓｅｄ ａｓ
ｍａｔｅｒｉａｌｓ. Ｔｈｅ ＣＤＳ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ＣｏＮＡＣ５ ａｎｄ ＣｏＮＡＣ７９ ｗｅｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｒｏｕｇｈ ＴＡ ｃｌｏｎｉｎｇ. Ｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓꎬ
ｓｕｂｃｅｌｌｕｌａｒ ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｅｌｆ￣ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ. ｑＲＴ￣ＰＣＲ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｔｈｅ ｔｉｓｓｕｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃｉｔｙ ｏｆ
ＣｏＮＡＣ５ ａｎｄ ＣｏＮＡＣ７９ ｇｅｎｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ＰＥＧ ａｎｄ ＡＢＡ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｔｉｍｅ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ
ｆｏｌｌｏｗｓ: (１) Ｇｅｎｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ＣｏＮＡＣ５ ａｎｄ ＣｏＮＡＣ７９ ｗｅｒｅ １ ０４４ ｂｐ ａｎｄ ９９０ ｂｐꎬ
ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙꎬ ｅｎｃｏｄｉｎｇ ３４８ ａｎｄ ３３０ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄｓ. Ｔｈｅｉｒ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｉｓｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｏｉｎｔｓ ｗｅｒｅ ８. ８６ ａｎｄ ８. ５７ꎬ
ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ. Ｔｈｅ ｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｔｅｉｎｓ ｗｅｒｅ ４１.３５ ａｎｄ ３７.４７ꎬ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ. Ｎｏ ｔｒａｎｓｍｅｍｂｒａｎｅ ｄｏｍａｉｎ
ｗａｓ ｆｏｕｎｄ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｔｗｏ ｇｅｎｅｓꎬ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｈｏｍｏｌｏｇｙ ｗｉｔｈ ｐｅｒｓｉｍｍｏｎ ａｎｄ ｌｙｃｈｅｅꎬ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ. Ｓｕｂｃｅｌｌｕｌａｒ
ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｂｏｔｈ ＣｏＮＡＣ５ ａｎｄ ＣｏＮＡＣ７９ ｗｅｒｅ ｌｏｃａｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｎｕｃｌｅｕｓ. (２) Ｙｅａｓｔ ｓｅｌｆ￣ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ
ａｎａｌｙｓｉｓ ｒｅｖｅａｌｅｄ ｔｈａｔ ＣｏＮＡＣ５ ａｎｄ ＣｏＮＡＣ７９ ｄｉｄ ｎｏｔ ｈａｖｅ ｓｅｌｆ￣ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｉｎ ｔｈｅ ｆｕｌｌ￣ｌｅｎｇｔｈ ｐｒｏｔｅｉｎｓ ａｎｄ Ｎ￣
ｔｅｒｍｉｎａｌ ｄｏｍａｉｎ. Ｈｏｗｅｖｅｒꎬ ｔｈｅ Ｃ￣ｔｅｒｍｉｎａｌ ｄｏｍａｉｎ ｅｘｈｉｂｉｔｅｄ ｓｅｌｆ￣ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ａｃｔｉｖｉｔｙ. (３) Ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ＣｏＮＡＣ５ ａｎｄ
ＣｏＮＡＣ７９ ｈａｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｔｉｓｓｕｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃｉｔｙ ａｎｄ ｍａｉｎｌｙ ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ ｉｎ ｒｏｏｔｓ ａｎｄ ｋｅｒｎｅｌｓꎻ ｗｈｅｎ ＰＥＧ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｄｒｏｕｇｈｔ ａｎｄ
ｅｘｏｇｅｎｏｕｓ ＡＢＡ ｔｒｅａｔｅｄ Ｃ. ｏｌｅｉｆｅｒａ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓꎬ ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｌｅｖｅｌｓ ｏｆ ＣｏＮＡＣ５ ａｎｄ ＣｏＮＡＣ７９ ｗｅｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｈｉｇｈｅｒ
ｔｈａｎ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌꎻ ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ＣｏＮＡＣ７９ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ａｆｔｅｒ ４８ ｈ ｕｎｄｅｒ ＡＢＡ ｔｒｅａｔｍｅｎｔꎬ ａｎｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｈｉｇｈｅｒ
ｔｈａｎ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｄｅｒ ＰＥＧ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ. Ｉｎ ｓｕｍｍａｒｙꎬ ｉｔ ｉｓ ｂｅｌｉｅｖｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅｒｅ ｍａｙ ｂｅ ａｎ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙ ｒｅｇｉｏｎ ａｔ ｔｈｅ Ｎ￣ｔｅｒｍｉｎａｌ
ｏｆ ＣｏＮＡＣ５ ａｎｄ ＣｏＮＡＣ７９ꎬ ｗｈｉｃｈ ｈｉｎｄｅｒｓ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｆｕｌｌ￣ｌｅｎｇｔｈ ｓｅｑｕｅｎｃｅꎻ ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｔｗｏ ＮＡＣ ｇｅｎｅｓ
ｉｎ Ｃ. ｏｌｅｉｆｅｒａ ｍａｙ ｂｅ ｐｒｏｂａｂｌｙ ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ ｉｎｖｏｌｖｅｄ ｉｎ ｄｒｏｕｇｈｔ ｓｔｒｅｓｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｔｈｒｏｕｇｈ ｐａｔｈｗａｙ ｏｆ ＡＢＡ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓꎻ
ＣｏＮＡＣ７９ ｃａｎ ａｌｓｏ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｐａｒｔｉｃｉｐａｔｅ ｉｎ ｔｈｅ ｄｒｏｕｇｈｔ ｓｔｒｅｓｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｔｈｒｏｕｇｈ ｏｔｈｅｒ ｐａｔｈｗａｙｓ. Ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ａ
ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｆｕｒｔｈｅｒ ｅｘｐｌｏｒｉｎｇ ｔｈｅ ｒｏｌｅ ｏｆ ＮＡＣ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒｓ ｉｎ ｔｈｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆ Ｃ. ｏｌｅｉｆｅｒａ ｔｏ ｄｒｏｕｇｈｔ
ｓｔｒｅｓｓ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: ｃｌｏｎｉｎｇꎬ ｄｒｏｕｇｈｔ ｓｔｒｅｓｓꎬ ｓｕｂｃｅｌｌｕｌａｒ ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎꎬ ｙｅａｓｔ ｓｅｌｆ￣ａｃｔｉｖａｔｉｏｎꎬ ＡＢＡ ｐａｔｈｗａｙ

油 茶 ( Ｃａｍｅｌｌｉａ ｏｌｅｉｆｅｒａ )ꎬ 隶 属 于 山 茶 科 启下的作用(张幸媛等ꎬ２０２１)ꎮ
(Ｔｈｅａｃｅａｅ)山茶属(Ｃａｍｅｌｌｉａ Ｌ.)ꎬ是我国特有的木 ＮＡＣ 转录因子是植物特异性转录因子ꎬ其启
本食用 油 料 树 种ꎮ 茶 油 单 不 饱 和 脂 肪 酸 高 达 动子区富含低温、缺水、损伤等逆境响应元件( Ｈａｎ
８０％ꎬ具有 很 高 的 保 健 价 值ꎮ 油 茶 在 我 国 已 有 ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１５)ꎮ 大量研究已证实ꎬＮＡＣ 转录因子参
２ ０００多年的栽培历史ꎬ主要种植在我国长江流域 与植物对干旱、冷害、低氧等非生物胁迫响应( Ｂｕ
及其以南的山地、丘陵地区( 丁少净等ꎬ２０１７)ꎮ 干 ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００８)ꎮ 例如ꎬＯｓＮＡＣ２ / ＯｓＮＡＣ６ 基因的过表
旱胁迫是影响植物生长发育的一类主要非生物胁 达植株显著增强了水稻对干旱、盐分以及稻瘟病
迫ꎮ 我国南方地区虽然降水量充沛ꎬ但是降水量 的耐受力ꎬ其中干旱胁迫下过表达 ＯｓＮＡＣ９ 植株的

在不同季节分配极度不均匀ꎬ５—６ 月多雨ꎬ８—１０ 籽粒 产 量 可 提 高 ３０％ ( Ｌｉｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１６)ꎻ Ｈｕ 等
月常出现季节性高温干旱天气( 何方ꎬ２０１１)ꎮ 民 (２０１８)发现水稻 ＯｓＮＡＣ１ 能显著提高花期的抗旱

间俗语“７ 月干球ꎬ８ 月干油”ꎬ指在每年阴历 ７ 到 ９ 性ꎬ过表达植株结实率提高 ２２％ ~ ３４％且育性提高
月是油茶果实膨大和种子油脂积累的关键时期ꎬ １７％ ~ ２４％ꎻＴａｋａｓａｋｉ 等(２０１０) 通过对水稻干旱胁
而此时油茶主产区常出现持续干旱高温ꎬ导致油 迫诱导ꎬ发现 ＯｓＮＡＣ５ 在过表达水稻中上调表达ꎬ
茶产量及出油率大幅降低( 吴少强等ꎬ２０２２)ꎮ 当 并通过上调胁迫诱导基因 ＯｓＬＥＡ３ 增强过表达植
受到干旱胁迫时ꎬ植物会产生应答机制来减弱或 株的抗旱性ꎮ 众多研究表明ꎬ脱落酸 ＡＢＡ 作为一
消除水分缺失造成的伤害ꎬ这一过程涉及多个基 种植物胁迫激素ꎬ是植物应对干旱胁迫响应并及
因、多种信号途径及代谢产物ꎬ其转录调控起承上 时优化水分利用效率的重要调控因子( Ｈｕａｎｇ ｅｔ