Phân lập gen mã hóa nhân tố phiên mã OsNAC5 liên quan tới tính chống chịu stress từ giống lúa Indica
Main Article Content
Abstract
Tóm tắt: Họ NAC (NAM, ATAF1/2, CUC2) là họ gen lớn nhất thuộc nhóm gen mã hóa nhân tố phiên mã được tìm thấy ở thực vật, có vai trò quan trọng trong sự phát triển và đáp ứng với điều kiện bất lợi của thực vật. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã phân lập được một đoạn gen mã hóa cho nhân tố phiên mã OsNAC5 từ cDNA của giống lúa Indica xử lý hạn. Gen OsNAC5 phân lập được có chiều dài 993 nucleotide, có mức độ tương đồng về trật tự nucleotide so với trình tự gen OsNAC5 của giống lúa Japonica đã được công bố trên ngân hàng gen thể giới (mã số NM_001072451.1) đạt 98%. Kết quả phân tích trình tự axit amin suy diễn cho thấy nhân tố phiên mã OsNAC5 của giống lúa Indica có 330 amino acid, chứa một trình tự tín hiệu định vị nhân PRDRKYP đặc trưng cho các nhân tố phiên mã phía đầu N và năm vùng peptide khác đặc trưng của họ protein NAC.
Từ khóa: Chịu hạn, lúa Indica, nhân tố phiên mã, OsNAC5, chuyển gen.References
[1] Shinozaki K. and Yamaguchi-Shinozaki K. (2007), “Gene networks involved in drought stress response and tolerance”, Journal of Experimental Botany, Vol. 58, No. 2, pp. 221-227.
[2] Souer E, Von Houwelingen A, Kloos J, Mol J and Koes R (1996), “The no apical meristem gene of petunica is requires for pattern formation in embryos and flowers and is expressed at meristem and primordia boundaries”, Cell, 85: pp 159-170.
[3] Aida M, Ishida T, Fukaki H, Fujisawa H and Tasaka M (1999), “Shoot apical meristen and cotyledon formation during Aradopsis embryogenesis: inter-action among the cup-shaped cotyledon and shoot meristemles”, Gene Development, 126: 1563-1570.
[4] Collinge M, và Boller T, (2001) Differential induction of two potato genes, Stprx2 and StNAC1, in response to infection by Phytophthora infestans and to wounding. Plant Mol Biol 46: 521-529.
[5] Nakashima K, Tran LS, Nguyen DV, Fujita M, Maruyama K, Todaka D, Tto Y, Hayashi N, Shinozaki K, Yamaguchi-Shinozaki K (2007) Functional analysis of a NAC-type transciption factor OsNAC6 involved in abiotic and biotic stress-responsive gene expression in rice. Plant J. 51: 617-630.
[6] Rushton, P. J., Bokowiec, M. T., Han, S., Zhang, H., Brannock, J. F., Chen, X., et al. (2008). Tobacco transcription factors: novel insights into transcriptional regulation in the Solanaceae. Plant Physiol. 147, 280–295. doi: 10.1104/pp.107.114041
[7] Hu, R., Qi, G., Kong, Y., Kong, D., Gao, Q., and Zhou, G. (2010). Comprehensive analysis of NAC domain transcription factor gene family in Populus trichocarpa. BMC Plant Biol. 10:145. doi: 10.1186/1471-2229-10-145
[8] Nuruzzaman, M., Manimekalai, R., Sharoni, A. M., Satoh, K., Kondoh, H., Ooka, H., et al. (2010). Genome-wide analysis of NAC transcription factor family in rice. Gene 465, 30–44. doi: 10.1016/j.gene.2010.06.008
[9] Le, D. T., Nishiyama, R., Watanabe, Y., Mochida, K., Yamaguchi-Shinozaki, K., Shinozaki, K., et al. (2011). Genome-wide survey and expression analysis of the plant-specific NAC transcription factor family in soybean during development and dehydration stress. DNA Res. 18, 263–276.
[10] Takasaki H, Maruyama K, Kidokoro S, Ito Y, Fujita Y, Shinozaki K. et al. The abiotic stress-responsive NAC-type transcription factor OsNAC5 regulates stress-inducible genes and stress tolerance in rice. Mol Genet Genomics. 2010; 5:173–183.
[11] Sambrook, J., Fritsch, E.F., and Maniatis, T., 1989. Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 7.19-7.22
[12] http://www.ncbi.nlm.nih.gov.
[13] Ishida T, Aida M, Takada M (2000) In-volvement of CUP-SHAPED COTYLEDON genes om gy-noecium and ovule development in Aradopsis thaliana. Plant Cell Physiol, 41: 60-67.
[14] Jensen, M.K., Kjaersgaard, T., Nielsen, M.M., et al., (2010). The Arabidopsis thaliana NAC transcription factor family: structure-function relationships and determinants of ANAC019 stress signalling. Biochemical Journal, 426,183–196.
[15] Xie, Q., Frugis, G., Colgan, D., & Chua, N.H. (2000). Arabidopsis NAC1 transduces auxin signal downstream of TIR1 to promote lateral root development. Genes and Development, 14, 3024–3036.
[2] Souer E, Von Houwelingen A, Kloos J, Mol J and Koes R (1996), “The no apical meristem gene of petunica is requires for pattern formation in embryos and flowers and is expressed at meristem and primordia boundaries”, Cell, 85: pp 159-170.
[3] Aida M, Ishida T, Fukaki H, Fujisawa H and Tasaka M (1999), “Shoot apical meristen and cotyledon formation during Aradopsis embryogenesis: inter-action among the cup-shaped cotyledon and shoot meristemles”, Gene Development, 126: 1563-1570.
[4] Collinge M, và Boller T, (2001) Differential induction of two potato genes, Stprx2 and StNAC1, in response to infection by Phytophthora infestans and to wounding. Plant Mol Biol 46: 521-529.
[5] Nakashima K, Tran LS, Nguyen DV, Fujita M, Maruyama K, Todaka D, Tto Y, Hayashi N, Shinozaki K, Yamaguchi-Shinozaki K (2007) Functional analysis of a NAC-type transciption factor OsNAC6 involved in abiotic and biotic stress-responsive gene expression in rice. Plant J. 51: 617-630.
[6] Rushton, P. J., Bokowiec, M. T., Han, S., Zhang, H., Brannock, J. F., Chen, X., et al. (2008). Tobacco transcription factors: novel insights into transcriptional regulation in the Solanaceae. Plant Physiol. 147, 280–295. doi: 10.1104/pp.107.114041
[7] Hu, R., Qi, G., Kong, Y., Kong, D., Gao, Q., and Zhou, G. (2010). Comprehensive analysis of NAC domain transcription factor gene family in Populus trichocarpa. BMC Plant Biol. 10:145. doi: 10.1186/1471-2229-10-145
[8] Nuruzzaman, M., Manimekalai, R., Sharoni, A. M., Satoh, K., Kondoh, H., Ooka, H., et al. (2010). Genome-wide analysis of NAC transcription factor family in rice. Gene 465, 30–44. doi: 10.1016/j.gene.2010.06.008
[9] Le, D. T., Nishiyama, R., Watanabe, Y., Mochida, K., Yamaguchi-Shinozaki, K., Shinozaki, K., et al. (2011). Genome-wide survey and expression analysis of the plant-specific NAC transcription factor family in soybean during development and dehydration stress. DNA Res. 18, 263–276.
[10] Takasaki H, Maruyama K, Kidokoro S, Ito Y, Fujita Y, Shinozaki K. et al. The abiotic stress-responsive NAC-type transcription factor OsNAC5 regulates stress-inducible genes and stress tolerance in rice. Mol Genet Genomics. 2010; 5:173–183.
[11] Sambrook, J., Fritsch, E.F., and Maniatis, T., 1989. Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 7.19-7.22
[12] http://www.ncbi.nlm.nih.gov.
[13] Ishida T, Aida M, Takada M (2000) In-volvement of CUP-SHAPED COTYLEDON genes om gy-noecium and ovule development in Aradopsis thaliana. Plant Cell Physiol, 41: 60-67.
[14] Jensen, M.K., Kjaersgaard, T., Nielsen, M.M., et al., (2010). The Arabidopsis thaliana NAC transcription factor family: structure-function relationships and determinants of ANAC019 stress signalling. Biochemical Journal, 426,183–196.
[15] Xie, Q., Frugis, G., Colgan, D., & Chua, N.H. (2000). Arabidopsis NAC1 transduces auxin signal downstream of TIR1 to promote lateral root development. Genes and Development, 14, 3024–3036.