调控枳精氨酸脱羧酶基因（PtADC）干旱应答的转录因子分离及功能鉴定

前期研究表明PtADC（枳精氨酸脱羧酶基因）是胁迫应答基因，具有抗旱功能，它的启动子上存在干旱应答顺式作用元件，构建的启动子全长和缺失载体转化拟南芥已得到转基因植株。在此基础上，本项目首先鉴定在PtADC干旱应答中起作用的顺式作用元件并构建相应报告载体，构建cDNA-AD融合文库并采用酵母单杂交筛选该文库以分离与干旱应答顺式作用元件结合的转录因子，对分离的转录因子进行特异性结合、亚细胞定位、转录激活及时空和胁迫表达分析，构建双元载体转化拟南芥野生型和突变体，比较转基因植株和对应的未转化植株在渗透胁迫培养基上的发芽情况及脱水、干旱、低温和盐胁迫处理下的表型及测定相关生理指标，以鉴定所分离转录因子的抗逆功能。本项目是已有研究的深入和延续，既为揭示PtADC应答干旱的转录调控机制、寻找上游调控"总开关"奠定基础，又为今后利用基因工程创造抗逆新种质提供基因资源，具有重要理论意义和潜在应用价值。

本项目首先鉴定了枳精氨酸脱羧酶基因PtADC的抗旱功能，进一步克隆该基因启动子预测其上面可能的与抗旱相关的顺式作用元件。构建的启动子全长和缺失载体转化烟草。构建cDNA-AD融合文库并采用酵母单杂交筛选该文库，分离得到2 个转录因子ABF2和NAC72，在此基础上克隆了ABF2的同家族基因ABF4。三个基因均定位在细胞核，受胁迫诱导。NAC72转化烟草得到转基因植株，ABF4转化枳和柚也得到转基因植株。NAC72转基因植株和野生型相比，转基因植株基因表达量显著高于未转化植株。而ABF4转化的枳得到的转基因植株抗脱水性明显强于野生型，并且ABF4转基因植株的活性氧积累低于野生型，而多胺含量及ADC基因表达量比野生型高。表明ABF转录因子可能是多胺基因表达的正调控因子。克隆了逆境应答基因PtsrMYB和PtrMAPK，转化烟草提供了抗旱性。此外，PtsrMYB能与ADC基因启动子互作。项目的开展为揭示ADC基因的转录调控机制和发掘有重要利用价值的基因奠定了基础。三年来共发表SCI论文8篇，获批发明专利2项，获得个人奖项4项，培养研究生 8人，其中博士生4人，硕士生4人。