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作者:朱紫童;喻奇伟;李长;武博寒;解自健;孟岩;杨永霞;张松涛;贾宏昉;
单位:河南农业大学烟草学院;贵州省烟草公司毕节市公司;史丹利化肥宁陵有限公司;
摘要:【目的】为探究生长素响应因子NtARF11调控氮吸收利用的分子机制。【方法】克隆烟草NtARF11,比对该基因编码氨基酸序列并构建系统发育树。研究NtARF11在低氮胁迫条件下的表达模式,采用基因编辑技术创制响应低氮诱导的NtARF11基因突变体材料,测定该突变体材料在田间表现出的光合能力、生物量、农艺性状和氮含量。通过实时定量聚合酶链反应(qRT-PCR)技术,分析NtARF11突变体中的氮吸收转运和同化相关基因的表达。【结果】(1)NtARF11基因CDS序列全长2016 bp,编码671个氨基酸,其编码氨基酸序列与枸杞LfARF11、番茄SlARF18和辣椒Ca ARF9均存在着较高的同源性,同源性分别为85.69%、85.84%和82.81%;(2)NtARF11的表达受到低氮条件的诱导,在低氮胁迫情况下,NtARF11的表达水平呈现出负相关,氮浓度越低时其表达量越高;(3)NtARF11突变后植株光合能力、生物量、氮积累能力均较野生型升高;(4)NtARF11突变后,与氮吸收转运和同化相关的基因表达显著高于野生型K326的水平。【结论】NtARF11是受低氮诱导表达增强基因,NtARF11突变体材料具有良好的氮吸收以及氮利用能力,推测NtARF11可能具有调控氮吸收和利用的功能。
关键词:烟草;ARF家族;基因功能;氮高效;基因编辑;生长素响应因子
基金资助:中国烟草总公司贵州省公司重点研发项目(2022XM06); 河南农业大学高层次人才支持项目(30501289)