Abscisic acid-responsive element (ABRE)-binding factors (ABFs) are important transcription factors involved in various physiological processes in plants. Stomata are micro channels for water and gas exchange of plants. Previous researches have demonstrated that ABFs can modulate the stomatal development in some plants. However, little is known about stomata-related functions of ABFs in carrots. In our study, DcABF3, a gene encoding for ABF transcription factor, was isolated from carrot. The open reading frame of DcABF3 was 1329 bp, encoding 442 amino acids. Expression profiles of DcABF3 indicated that DcABF3 can respond to drought, salt or ABA treatment in carrots. Overexpressing DcABF3 in Arabidopsis led to the increase of stomatal density which caused severe water loss. Expression assay indicated that overexpression of DcABF3 caused high expression of stomatal development-related transcription factor genes, SPCH, FAMA, MUTE and SCRMs. Increased antioxidant enzyme activities and higher expression levels of stress-related genes were also found in transgenic lines after water deficit treatment. Changes in expression of ABA synthesis-related genes and AtABIs indicated the potential role of DcABF3 in ABA signaling pathway. Under the treatment of exogenous ABA, DcABF3-overexpression Arabidopsis seedlings exhibited increased root length and germination rate. Our findings demonstrated that heterologous overexpression of DcABF3 positively affected stomatal development and also reduced ABA sensitivity in transgenic Arabidopsis.

中文翻译：

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DcABF3，一种来自胡萝卜的 ABF 转录因子，改变转基因拟南芥的气孔密度并降低 ABA 敏感性

脱落酸反应元件 (ABRE) 结合因子 (ABF) 是参与植物各种生理过程的重要转录因子。气孔是植物进行水气交换的微通道。先前的研究表明，ABFs 可以调节一些植物的气孔发育。然而，人们对胡萝卜中 ABF 的气孔相关功能知之甚少。在我们的研究中，从胡萝卜中分离出编码 ABF 转录因子的基因 DcABF3。DcABF3 的开放阅读框为 1329 bp，编码 442 个氨基酸。DcABF3 的表达谱表明 DcABF3 可以响应胡萝卜中的干旱、盐或 ABA 处理。在拟南芥中过表达 DcABF3 导致气孔密度增加，从而导致严重的失水。表达试验表明，DcABF3 的过表达导致气孔发育相关转录因子基因 SPCH、FAMA、MUTE 和 SCRMs 的高表达。在缺水处理后的转基因品系中也发现抗氧化酶活性增加和胁迫相关基因表达水平升高。ABA 合成相关基因和 AtABIs 表达的变化表明 DcABF3 在 ABA 信号通路中的潜在作用。在外源ABA处理下，过表达DcABF3的拟南芥幼苗表现出增加的根长和发芽率。我们的研究结果表明，DcABF3 的异源过表达积极影响气孔发育，并降低转基因拟南芥中的 ABA 敏感性。在缺水处理后的转基因品系中也发现抗氧化酶活性增加和胁迫相关基因表达水平升高。ABA 合成相关基因和 AtABIs 表达的变化表明 DcABF3 在 ABA 信号通路中的潜在作用。在外源ABA处理下，过表达DcABF3的拟南芥幼苗表现出增加的根长和发芽率。我们的研究结果表明，DcABF3 的异源过表达积极影响气孔发育，并降低转基因拟南芥中的 ABA 敏感性。在缺水处理后的转基因品系中也发现抗氧化酶活性增加和胁迫相关基因表达水平升高。ABA 合成相关基因和 AtABIs 表达的变化表明 DcABF3 在 ABA 信号通路中的潜在作用。在外源ABA处理下，过表达DcABF3的拟南芥幼苗表现出增加的根长和发芽率。我们的研究结果表明，DcABF3 的异源过表达积极影响气孔发育，并降低转基因拟南芥中的 ABA 敏感性。ABA 合成相关基因和 AtABIs 表达的变化表明 DcABF3 在 ABA 信号通路中的潜在作用。在外源ABA处理下，过表达DcABF3的拟南芥幼苗表现出增加的根长和发芽率。我们的研究结果表明，DcABF3 的异源过表达积极影响气孔发育，并降低转基因拟南芥中的 ABA 敏感性。ABA 合成相关基因和 AtABIs 表达的变化表明 DcABF3 在 ABA 信号通路中的潜在作用。在外源ABA处理下，过表达DcABF3的拟南芥幼苗表现出增加的根长和发芽率。我们的研究结果表明，DcABF3 的异源过表达积极影响气孔发育，并降低转基因拟南芥中的 ABA 敏感性。