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在杨树中，通过对转录组数据的分析，反映出某些基因对杨树侧根的生长起到了促进作用，通过建立一个遗传网络包含了大比例的差异调节转录，其中只有三个基因的转录对根系发育有强烈的影响，在低氮条件下，上下调节这三个基因分别引起根的增加和减少，转录因子PtrNAC1就是其中之一。 本实验先对PtrNAC1基因进行了生物信息学分析，预测毛果杨NAC蛋白在氨基酸序列12-137位有一个结构域，并且该结构域保守。从毛果杨根部的全基因组中克隆了PtrNAC1基因，并构建了植物表达载体pROKⅡ-PtrNAC1，分别进行烟草和84K杨的遗传转化并分别获得了抗性植株，以此为材料，进行低氮处理，分别设置了0、5mM NH4Cl、10mM NH4Cl、5mM NaNO3、10mM NaNO3处理液，对处理后的非转基因株系与转基因株系分别进行叶绿素含量、氮含量及生理生化指标的测定，得出结论:(1)PtrNAC1基因全长918bp，蛋白氨基酸残基数为305，相对分子质量34655.33，等电点PI为6.71，呈酸性，为不稳定蛋白，疏水性蛋白，通过分析预测其存在一个保守结构域NAC。(2)构建pROKⅡ-PtrNAC1植物表达载体，利用农杆菌介导法进行烟草遗传转化并获得抗性植株，选取基因表达量高、中、低三个转基因株系对其进行低氮处理，并对其叶片进行生理生化指标(POD、SOD、MDA)的测定。结果表明:在低氮处理下，转基因烟草优于非转基因烟草，其中高表达量的L1差异显著。(3)利用农杆菌介导法进行84K杨遗传转化并获得抗性植株，选取基因表达量高、中、低三个转基因株系进行低氮处理，并对其叶片进行叶绿素含量测定，对其叶片与根进行硝态氮、铵态氮与生理生化指标的测定。结果表明:在低氮处理下，转基因84K杨的叶绿素含量、硝态氮、铵态氮含量均高于非转基因84K杨，生理生化测定结果显示转基因84K杨优于非转基因84K杨，其中高表达量的L1差异显著。