花生(Arachis hypogaea L)是重要的植物油脂和蛋白质来源,具有较高的经济价值。中国是世界上最大的花生生产国和消费国,总产量的55%-60%用于榨油,花生油占国产植物油的25%。近年来,我国食用油脂60%以上都来自进口,需求与产量之间有较大缺口,因而提高花生产量满足供需平衡是目前亟待解决的问题。花生生长周期长,易受到盐碱、干旱、高温等各种非生物胁迫的影响,这些因素严重制约着花生的生长和产量,因此深入研究花生抗胁迫的机理,改良相关性状是提高花生产量的有效途径。碱性亮氨酸拉链(Basic leucine zipper,bZIP)转录因子是高等植物中种类最多的转录因子家族之一,广泛参与植物生长和发育过程,同时在响应生物和非生物胁迫过程中发挥着至关重要的作用。课题组前期利用羟脯氨酸对花生进行模拟干旱实验结合转录组分析,发现AhbZIP56在羟脯氨酸处理6 h后表达量显著增加。本研究对AhbZIP56基因进行生物信息学分析并构建了过表达载体,通过浸花法转化拟南芥并获得转基因株系。对转基因株系耐盐性、耐旱性等功能进行了验证和分析。通过EMS诱变技术筛选优质抗逆花生种质材料。主要的研究结果如下:(1)从花生中克隆到一个bZIP转录因子,该基因全长966bp,有12个外显子和11个内含子,编码321个氨基酸,具有典型的bZIP转录因子结构。在Peanut base数据库中比对发现,该基因注释为Arahy.M9HGBQ.1,基因名为AhbZIP56,位于14号染色体上。(2)通过序列同源性比对从Peanut selleck HPLCbase数据库得到82个类bZIP转录因子,与拟南芥bZIP转录因子一起构建进化树分析发现,花生AhbZIP转录因子可分为10个亚族,其中AhbZIP56属于F亚族。组织表达量分析发现大部分基因存在组织表达特异性,AhbZIP56在种皮中表达量最高,其次在根与茎花中也有较高表达量。(3)对AhbZIP56逆境胁迫条件下的表达量进行分析,结果显示AhbZIP56在ABA、低温、NaCl和干旱胁迫下表达量均有明显程度的升高,说明AhbZIP56参与逆境胁迫响应。(4)在干旱和盐胁迫条件下,过表达AhbZIP56转基因拟南芥萌发率比野生型高,根长变长,存活率升高。对相关抗逆指标进行测定发现,与野生型拟南芥相比,转基因拟南芥脯氨酸含量和可溶性糖含量增加、丙二醛含量减少、失水率和相对电导率减小,表明AhbZIP56转基因株系受到盐和干旱伤害程度较野生型低。(5)AhbZIP56基因调控植物逆境响应的可能机制。在盐和干旱胁迫条HBeAg hepatitis B e antigen件下,过表达AhbZIP56材料中ABA途径关键基因AtABI1、AtABA2和逆境响应基因AtRD22、AtP5CS1、AtCBF1的表达量均明显增加,表明AhbZIP56可能通过调控ABA途径及逆境响应相关基因的表达,来提高植物抵抗盐和干旱胁迫的能力。(6)利用DAP-seq技术对AhbZIP56的结合位点进行了筛选,初步确定其结合位点为ABRE顺式作用元件的核心基序,并筛选到了21个可能与其直接互作的下游基因,通路富集结果显示主要集中在氧化磷酸化反应、RNA聚合反应、光合作用等代谢通路中。(https://www.selleck.cn/products/mcc950-sodium-salt.html7)通过EMS诱变创制了三个抗盐和一个抗旱花生种质材料,此外还筛选到了含有早花、小荚果、多荚果和高茎等性状的多种花生种质材料。