本研究揭示了香石竹热激转录因子DcHsfA2及其编码基因的应用。该转录因子为一种特定氨基酸序列的蛋白质,其序列编号为SEQ ID NO:2。本研究不仅提供了该转录因子的详细信息,还探讨了其在植物热应激反应中的应用潜力。
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香石竹(Dianthus caryophyllus L.)为石竹科(Caryophyllaceae)石竹属(Dianthus)多年生草本植物,又名康乃馨、麝香石竹。香石竹因其花色多变,花语饱含深意而广受大众喜爱,具有很高的观赏价值和商业价值。香石竹是国际切花市场上用量最大的种类之一,也可作为布置花坛的材料。香石竹适宜在空气流通且凉爽,光照充足的环境中生长,在高温环境下会影响其生长发育从而影响观赏价值。热激转录因子(Heat shocktranscription factors,Hsfs)在植物遭受非生物胁迫尤其是热胁迫时扮演着十分重要的角色,因此探索Hsfs在香石竹受到各种非生物胁迫中的功能,对香石竹的生产有着极其重要的作用。
香石竹花茎纤细、色彩娇艳、花瓣紧凑,倍受人们的喜爱,目前香石竹在国内市场已经具有了很大的商业价值。香石竹生长发育的最适温度为16~20℃,夜温10℃左右。夏季高温一方面会导致其生长加快、植株茎秆细弱、花小等问题;另一方面会导致病虫害加重,严重影响香石竹的生长发育。目前已经有对香石竹耐热性的相关研究,主要集中在对香石竹热胁迫下的表达谱进行分析(Wan XL,Zhou Q,WangYY,et al.Identifification ofheat-responsive genes in carnation(Dianthus caryophyllus L.)by RNA-seq[J].Frontiers in Plant Science,2015,6(519).)以及对香石竹Hsf基因家族的鉴定(Li W,Wan XL,Yu JY,et al.Genome-wide identification,classification,and expressionanalysis ofthe Hsfgene family in carnation(Dianthus caryophyllus)[J].International journal ofmolecular sciences,2019,20(20):5233.)。关于HsfA2相关功能已在拟南芥(Li CG,Chen QJ,Gao XQ,et al.AtHsfA2modulates expressionofstress responsive genes and enhances tolerance to heat and oxidative stressin Arabidopsis[J].Science in China Ser.C Life Sciences,2005,4(6):540-550.)和高羊茅(Wang XY,Huang WL,Liu J,et al.Molecular regulation and physiologicalfunctions of a novel FaHsfA2c cloned from tall fescue conferring planttolerance to heat stress[J].Plant Biotechnology Journal,2017,15:237-248.)等植物中进行了验证且HsfA2对其耐热性的调控都发挥着重要的作用,但是目前对香石竹中热激转录因子HsfA2功能的研究有限。
Hsfs直接或间接地参与植物对非生物胁迫的调控。虽然前人已经对拟南芥和番茄以及百合中的热激转录因子HsfA2进行了功能验证,但是没有人对香石竹热激转录因子进行研究。
实现思路