小麦耐低温相关NAC转录因子分析与表达

摘要

为探究小麦耐低温相关NAC转录因子的功能特性,选用耐低温品种蚂蚱麦和低温敏感品种济麦22进行转录组测序,筛选出31个可能与耐低温相关的NAC转录因子基因家族成员。生物信息学分析显示,31个TaNAC蛋白中12个为碱性蛋白(pI>7),其余均为酸性蛋白(pI<7);所有蛋白均呈亲水性,主要定位于细胞核,二级结构以无规则卷曲为主。共线性分析表明,小麦与水稻的NAC转录因子基因之间具有较多的共线性关系。启动子分析发现,这些NAC转录因子基因的启动子区含有多种参与逆境胁迫及激素响应的顺式作用元件,其中TaNAC048-A1基因所含此类调控元件数量最为丰富。低温胁迫下,蚂蚱麦中TaNAC048-D1、TaNAC048-A1、TaNAC015-B4、TaNAC039-D1、TaNAC104-D2、TaNAC048-B1、TaNAC001-B1和TaNAC001-A1均显著上调表达;济麦22中,TaNAC048-D1、TaNAC039-D1和TaNAC104-D2基因表达显著上调,TaNAC048-B1基因表达显著下调,其余4个基因的表达无显著变化。采用qRT-PCR验证转录组测序数据,这些TaNAC转录因子基因可能在小麦低温胁迫响应中发挥重要作用。

关键词

小麦 / 低温胁迫 / NAC转录因子 / 表达分析

基金资助

甘肃省科技厅重点研发项目（25YFNA032）; 甘肃省创新训练项目（S202510733020）; 甘肃省科技计划联合计划基金项目（24JRRA840）; 2025大学生创新创业训练项目（2025）; 现代寒旱特色农业种业攻关项目（ZYGG-2025-3,ZYGG-2025-12-3）; 甘肃省重点人才项目（2023RCXM70）; 中央引导地方科技发展资金项目（25ZYJA002）; 甘肃省科技计划项目（24CXNA038）; 甘肃省自然科学基金重点项目（24JRRA637）; 甘肃省教育厅产业支撑计划项目（2021CYZC-12）; 甘肃农业大学伏羲青年英才计划项目（Gaufx-03Y06,GAUfx-04Y011）; 国重实验室开放基金项目（GSCS-2021-05）