紫花苜蓿NAC转录因子MsNAC1基因的克隆、生物信息学分析及非生物逆境胁迫下的表达分析

NAC转录因子是高等植物所特有的具有多种生物功能的转录调控因子，在植物生长发育、抵抗逆境和激素调节等方面发挥着重要作用。本研究利用RACE-PCR技术，克隆了紫花苜蓿NAC转录因子MsNAC1基因的cDNA序列。生物信息学分析显示MsNAC1基因的开放阅读框（ORF）为993bp，编码了一个由330个氨基酸残基组成的稳定的亲水性蛋白MsNAC1，N-端具有保守的NAM结构域，C-端高度变异，具备了NAC转录因子的基本特征。MsNAC1蛋白被定位在细胞核中，含有2条核定位信号序列，具有9个糖基化位点和23个磷酸化位点，三级结构为对称的同型二聚体。多重比对发现MsNAC1蛋白与豆科植物NAC类蛋白的同源性较高，与禾本科的较低；系统进化分析发现MsNAC1蛋白属于NAC转录因子家族中的NAM亚族，与GmNAC048的亲缘关系最近。利用qRT-PCR分析MsNAC1基因在非生物逆境胁迫下的表达情况发现，在高盐、干旱和低温胁迫下均有不同程度的上调，说明该基因可能参与调控非生物逆境胁迫的生理响应；并且根中的表达量上调幅度总体高于叶片，且低温胁迫下根和叶中的表达量均最高、持续时间最长，说明该基因可能与根的耐低温性有较高的相关性。