关键词:
水稻
OsERF104
转录因子
盐胁迫
表达分析
亚细胞定位
摘要:
乙烯响应因子(ERF)是植物中AP2/ERF转录因子超家族中的成员之一,在植物的生长发育、响应逆境胁迫和调节激素信号转导等生物学过程中起重要调控作用。探究水稻ERF家族基因功能将为水稻育种提供重要的基因资源。本研究克隆了OsERF104(LOC_Os08g36920)基因,利用生物信息学分析发现该基因编码序列全长849bp,编码283个氨基酸。OsERF104蛋白含有AP2/ERF转录因子家族特有的AP2保守结构域,与拟南芥中调控盐胁迫耐受性的AtERF96的蛋白序列相似性最高。亚细胞定位结果显示OsERF104定位于细胞核,表明OsERF104是典型的核转录因子。OsERF104基因启动子顺式作用元件分析表明,启动子含有与激素响应、逆境胁迫及光响应相关的顺式作用元件。为了探究OsERF104对非生物胁迫的响应,利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术分析OsERF104的表达模式,发现OsERF104在水稻不同组织中均有表达,在叶鞘中的表达量最高,且该基因的表达受ABA和GA抑制,受JA、PEG和NaCl诱导。转录活性分析显示该基因全长和C端具有转录自激活活性,N端和AP2结构域不具有转录自激活活性。通过遗传转化获得OsERF104过表达和敲除的突变体转基因水稻。表型分析显示,与野生型ZH11相比,OsERF104过表达植株对ABA的敏感性及苗期的耐盐性显著增加,oserf104突变体则相反。由此推测,OsERF104正调控水稻对盐胁迫的耐受性。本研究为进一步解析OsERF104的生物学功能及分子机制奠定了良好的基础。