纖維亞麻LuNAC10基因克隆及表達分析

賈也純，吳廣文，袁紅梅，卜明琪，賀澤霖，倪洪濤

（1.黑龍江大學農學院，哈爾濱 150080；2.黑龍江省農業科學院經濟作物研究所，哈爾濱 150086）

轉錄因子（Transcriptiong factor，TF）是可特異性結合順式作用元件，通過激活或抑制基因轉錄，調控生物脅迫響應及生長發育、激素調節等多種生命活動的特異蛋白。其中NAC（NAM，ATAF1/2和CUC2）是植物轉錄因子中規模最大一類，按蛋白結構分為6組：ANAC034、TIP、ONAC4、SNAC、SND和NAM/CUC3，主要參與植物生長發育、防御反應和激素調節等，尤其在植物細胞次生壁合成中發揮關鍵調控作用[1-3]。目前，根據植物轉錄因子數據庫（http://planttfdb.gao-lab.org/）數據統計，已從166個物種中鑒定得到19 997個植物NAC基因，在擬南芥（Arabidopsis thaliana）、棉花（Gossypium hirsutum）和毛果楊（Populus trichocarpa）中分別鑒定得到138、306、289個NAC家族成員，在亞麻（Linum usitatissimumL.）中鑒定得到191個NAC家族成員。

近年來，研究發現多個NAC基因在植物細胞次生壁形成中發揮重要調控作用。在擬南芥中，NAC轉錄因子VND1-7（VASCULAR-RELATED NAC-DOMAIN）和NST1-3（NAC SECONDARY WALL THICKENING PROMOTING FACTOR）以及SND1-5（SECONDARY WALL-ASSOCIATED NAC DOMAIN）同次生壁合成相關。在擬南芥中，SND1/NST3及其同源蛋白NST1、NST2、VND6、VND7是調控纖維細胞次生壁合成的一級主開關，直接調控參與次生壁加厚的下游轉錄因子，如SND2、SND3、MYB103、MYB85、MYB52、MYB54、MYB69、MYB42、MYB43、MYB20和KNAT7等[4]。AtSND2、AtSND3在調控網絡中位于第二層次，調控次生細胞壁纖維素、半纖維素和木質素等不同組分生物合成[4-6]。Steven等以SND2過表達轉基因擬南芥為材料與野生型進行差異表達譜分析發現，CesA8、Myb103及啟動次生壁形成信號轉導相關基因上調表達[7]。過表達SND2、SND3基因對次生壁增厚影響顯著；SND2、SND3基因抑制表達則顯著減少纖維細胞次生壁增厚[8]。

纖維亞麻為一年生草本韌皮纖維作物。纖維細胞發育經分化起始、伸長、次生細胞壁增厚和脫水成熟等4個階段[9-10]。……