【摘 要】
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ERF是AP2/ERF（apetala2/ethylene response factor）转录因子家族的一个亚家族,在调节植物生长、代谢、生物和非生物胁迫应答中发挥重要作用。ERF194基因表达受干旱等非生物胁迫的诱导。本研究以ERF194过表达和抑制表达转基因717杨（Populus tremula×P.alba）为材料,利用生物信息学和实时荧光定量PCR技术探究ERF194基因的功能,并对比
【基金项目】
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山西省基础研究计划（自由探索类）项目（20210302123425）； 山西农业大学“十四五”生物育种工程项目（YZGC140）； 山西省高等学校科技创新项目（2021L099）； 山西省林业重点研发计划项目专项； 国家自然科学基金（31800564）；
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ERF是AP2/ERF（apetala2/ethylene response factor）转录因子家族的一个亚家族,在调节植物生长、代谢、生物和非生物胁迫应答中发挥重要作用。ERF194基因表达受干旱等非生物胁迫的诱导。本研究以ERF194过表达和抑制表达转基因717杨（Populus tremula×P.alba）为材料,利用生物信息学和实时荧光定量PCR技术探究ERF194基因的功能,并对比分析干旱胁迫下转基因植株与非转基因对照植株之间的生长及抗性生理指标,阐明转录因子ERF194调控杨树生长发育和耐旱生理的功能,对于林木抗性育种研究、耐旱优良品种培育及干旱半干旱地区植树造林均有非常重要的理论及实践意义。主要研究结果如下:1.ERF194与Potri.001G070900,Potri.002G013200的表达相关性最为密切,且根据相关性推测ERF194的功能与抗氧化活性和脱落酸应答显著关联;在干旱胁迫处理下,Potri.001G070900,Potri.001G084000,Potri.002G013200,Potri.008G065600,Potri.018G063300,Potri.005G195600,POD2,POD3,SOD2 9个非生物胁迫相关基因均在ERF194过表达植株中被显著诱导表达。2.杨树ERF194过表达植株的地上部分总体呈现基茎较小、株高较低、节间较短、叶片数较多、叶片较小、叶色较深、叶绿素含量较高等表型特征,且耐旱性增强;而ERF194抑制表达植株则呈现株高较高、基茎较粗、生长较快等表型特征,但耐旱性减弱。至于地下部分,ERF194过表达植株的根表面积、根体积、根长、吸收根总根长和比根长的值均为最高,但平均直径最低。因此,和ERF194抑制表达植株与非转基因对照植株相比,ERF194过表达植株的根系总体呈现更密、更多、更细的表型特点,且吸收根占比较大。3.在干旱胁迫下,ERF194可以提高植物水势以及可溶性糖、淀粉和非结构性碳水化合物（non-structural carbohydrate）的含量,在植物生长发育、水力结构调节等方面发挥作用;此外,ERF194可以通过提高干旱胁迫下植物体内超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶的活性,降低丙二醛的含量,来减少植物体内活性氧物质的积累以及细胞膜的损伤,进而提高植株的干旱胁迫耐受能力。
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