不同品种金银花叶片中脯氨酸对盐胁迫的响应

[目的]研究不同品种金银花（Lonicera japonica Thunb）叶片中脯氨酸对盐胁迫的响应。[方法]采用5个不同浓度（0、100、200、400和600 mmol/L）的NaCl溶液对金银花苗进行盐分胁迫试验,以叶片中脯氨酸含量作为评价指标研究不同品种金银花耐盐碱的特性。[结果]短期盐处理后,树型金银花叶片中脯氨酸含量随NaCl浓度的增加急剧增加;藤状金银花叶片在不同浓度之间无显著差异。但随着胁迫时间的加长,藤状金银花叶片中脯氨酸含量随Nacl浓度的增加而显著增加。2个品种的的金银花脯氨酸含量均为NaCl浓度400 mmol/L处理的值最大。[结论]与藤状金银花比较,树型金银花叶片中脯氨酸对盐胁迫更敏感,表现出较强的渗透调节能力。     

盐胁迫对荠菜幼苗生长及品质的影响

[目的]研究不同浓度NaCl对荠菜(Capsella bursa-pastoris L.Medic)幼苗生长及品质的影响,探讨其影响机制。[方法]NaCl浓度分别为0(CK)、10、20、40、80、160和320 mg/L,采用沙培法培养,NaCl浇灌后第7天测定根冠比、组织含水量、叶绿素含量与可溶性糖含量。[结果]随着NaCl浓度的升高根冠比和组织含水量呈下降趋势,且NaCl浓度为320 mg/L时最明显,分别是CK的24%、23%;叶绿素含量受NaCl胁迫后变化明显,当NaCl浓度为10、320 mg/L时分别为CK的98%、42%;可溶性糖含量随NaCl浓度增大而增加。[结论]该研究可为荠菜优质栽培提供理论依据。     

高温胁迫对豌豆HSP70和抗坏血酸代谢及膜脂氧化的影响

通过测定热驯和高温胁迫下3个豌豆品种幼苗根热激蛋白70(HSP70)、抗坏血酸(AsA)和丙二醛(MDA)含量,探讨高温胁迫对豌豆生理的影响.结果表明:在热驯和高温胁迫下,HSP70的表达在品种之间存在差异;3个品种在高温胁迫下都表达了HSP70,但表达量有差异.高温胁迫还导致AsA含量下降和MDA含量升高;先热驯再高温胁迫的AsA含量明显高于直接高温胁迫者,MDA则低于后者.     

不同玉米自交系萌芽期对盐胁迫的生理响应

分析了不同浓度盐胁迫条件下3个玉米(Zea mays L.)品种发芽情况以及萌芽期相对含水量、相对电导率、游离脯氨酸、丙二醛及可溶性蛋白含量的变化.结果表明,随着NaCl浓度的升高,玉米种子的发芽势显著下降,不同品种的下降幅度不同.不同浓度盐胁迫下玉米的发芽率变化规律明显,但不同品种间差异不显著.随着盐处理浓度的升高,玉米胚中相对含水量明显下降,而相对电导率、游离脯氨酸含量、丙二醛和可溶性蛋白含量均增加.     

盐胁迫对两种吊兰光合特性和气孔形态的影响

选用吊兰(Chlorophytum comosum)和金边吊兰(Chlorophytum comosum cv.variegatum)一年生幼苗进行盆栽试验,设置盐分(NaCl)梯度为0和0.8%,研究了盐胁迫对两种吊兰生长、光合特性及气孔形态的影响。结果表明,在盐胁迫下,两种吊兰的叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均下降,而细胞间CO_2浓度(Ci)增加,说明非气孔限制因素可能是两种吊兰光合能力下降的主要原因。两种吊兰通过改变根冠比和气孔密度、开放度来适应盐胁迫环境,表现出了一定的耐盐性,但两个品种间的耐盐性并无明显差异。本试验过程中发现两种吊兰都有泌盐的现象,通过扫描电镜技术分析发现,两种吊兰叶片和幼茎表皮气孔内都有残留的盐颗粒存在,说明吊兰气孔不仅仅用于气体和水分的交换,可能还兼有泌盐的功能。     

獐茅耐盐基因SOS1的克隆及序列分析

采用RT-PCR和RLM-RACE方法从单子叶盐生植物獐茅(Aeluropus littoralis(Gouan)Parl)中克隆了质膜Na+/H+逆向转运蛋白基因(AlSOS1,JN936862),并对其基因序列进行了分析。Southern杂交试验显示:AlSOS1基因在獐茅基因组中以单拷贝形式存在。AlSOS1基因cDNA全长3 641bp,其中编码区3 420bp,编码一个1 139氨基酸的蛋白。AlSOS1编码蛋白与芦苇、水稻质膜Na+/H+逆向转运蛋白亲缘关系最为接近,达到82%和77%,与双子叶植物拟南芥的亲缘关系仅为58%;系统发育分析显示AlSOS1基因编码蛋白与其他植物质膜型Na+/H+逆向转运蛋白属于同一分支,而与液泡型Na+/H+逆向转运蛋白属于不同的分支;疏水性分析显示AlSOS1基因编码蛋白N-末端具有12个跨膜结构域,C-末端具有一个很长且面向质膜内腔的亲水尾部。这是獐茅SOS1基因编码区首次被完整克隆,将进一步应用于单子叶农作物耐盐性状改良的基因工程之中。     

转Mz_2NHX_1基因拟南芥对盐胁迫的生理响应

为了探讨珠美海棠Na~+/H~+逆向转运蛋白基因Mz_2NHX_1在植物耐盐中的作用,以野生型拟南芥和转Mz_2NHX_1基因拟南芥为材料,研究不同盐浓度对转基因和野生型拟南芥种子萌发、植株耐盐性相关生理指标的影响。结果表明:在不同盐胁迫下,转基因拟南芥种子发芽率明显高于野生型。随着盐浓度的增加,野生型和转基因植株的电导率呈上升趋势;SOD活性呈先上升后下降趋势;POD活性、可溶性糖含量、脯氨酸含量在野生型植株中呈先上升后下降趋势,在转基因植株中呈不断升高的趋势。盐胁迫下,转基因植株的各项生理指标均优于野生型,表明Mz_2NHX_1基因的过量表达,提高了转基因拟南芥的耐盐性。     

谷子类受体蛋白激酶基因SiRLK35在水稻中对盐胁迫的响应

【目的】盐胁迫影响作物的产量和品质,而作物的耐盐性受特定基因的调控。在前期获得谷子类受体蛋白激酶基因SiRLK35过表达水稻株系的基础上,拟结合植株在盐胁迫下的表型,对部分盐胁迫指标及响应基因的表达模式进行检测和验证,解析谷子SiRLK35参与盐害响应的可能机制。【方法】 选取谷子SiRLK35过表达水稻株系,分别为过表达株系（over-expression,OE）-1（OE-1）、OE-2和OE-3,以野生型中花11为对照,实时荧光定量PCR（quantitative real-time PCR,qRT-PCR）检测各株系中SiRLK35的表达情况;分别用含0、150和200 mmol·L ^-1 NaCl的MS培养液处理三叶期的对照及转基因株系幼苗,观察其表型,统计150 mmol·L ^-1 NaCl处理3 d后苗长及根长;用150 mmol·L ^-1 NaCl处理四叶期幼苗,统计处理14 d后材料干重、死亡率和死叶率,对各材料的耐盐性进行评价;进一步挑选SiRLK35过表达程度高且耐盐表型好的OE-1株系,利用3,3'-二氨基联苯胺（3,3'-Diaminobenzidine,DAB)和氮蓝四唑（nitrotetrazolium blue chloride,NBT）染色检测其胁迫下过氧化物积累及超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）和过氧化物酶（peroxidase,POD）的活性;并对部分盐害响应基因的表达模式进行检测。 【结果】 谷子SiRLK35在株系OE-1中的相对表达量最高;150 mmol·L ^-1NaCl处理3 d幼苗后,中花11苗长和根长的生长受抑制程度均大于SiRLK35过表达株系,其中OE-1的受抑制程度最小;四叶期幼苗经150 mmol·L ^-1 NaCl处理14 d后,转基因株系地上部和地下部干重降低幅度均低于对照,且幼苗死亡率和死叶率均低于对照;盐胁迫下对照过氧化染色反应明显,O ^2-和H₂O₂的积累均高于过表达植株,SOD和POD抗氧化酶活性均高于对照;部分盐害响应基因在SiRLK35过表达株系中表现为上调,其中,OsLEA3在盐处理24 h的相对表达量是对照中的1.9倍。 【结论】 谷子SiRLK35异源转化水稻获得的过表达株系对盐胁迫具有一定的抗性,SiRLK35可通过调控抗氧化酶活性及相关信号途径,从而参与盐害响应。     

幼苗期转Bt基因抗虫棉对盐胁迫的反应及耐盐机理研究

【目的】研究转Bt基因抗虫棉对盐胁迫的反应,旨在揭示棉花的耐盐机理。【方法】以转Bt基因抗虫棉"鲁棉研16"为材料,在棉花幼苗长到3片真叶时进行盐处理(NaCl含量分别为0(CK),2.6,4.2 g/kg),测定盐胁迫下转Bt基因抗虫棉的各种生理生化指标。【结果】盐胁迫使转Bt基因抗虫棉幼苗叶片光合速率(Pn)呈先下降后上升再下降的趋势,蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)均呈先上升后下降的趋势,胞间CO2浓度呈先上升后下降再上升的趋势。与对照相比,盐胁迫处理叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b含量升高,叶绿素a/b降低。脯氨酸和可溶性糖含量在盐胁迫初期升高,后期下降。盐胁迫处理MDA和类胡萝卜素含量增加,POD活性升高。随着NaCl含量的增加,不同组织中Na+含量的变化趋势不同,K+含量变化趋势相同。【结论】盐胁迫条件下,棉花耐盐的主要机理是通过提高POD活性和类胡萝卜素含量抵抗过氧化,通过合成和积累脯氨酸、可溶性糖等有机物质抗拒脱水。在组织水平上未发现有利于提高棉花耐盐性的离子区域化分布。     

黑鲷催乳素基因PRL1和PRL2在急性盐胁迫环境下的表达分析

【目的】明确催乳素基因（PRL1和PRL2）在黑鲷不同组织及不同盐度胁迫下的表达模式,为黑鲷养殖过程中最适盐度范围的确定提供参考依据。【方法】通过RT-PCR扩增黑鲷PRL1和PRL2基因,以ExPASy、NetNGlyc及SWISS-MODEL等在线软件进行生物信息学分析,并采用实时荧光定量PCR检测PRL1和PRL2基因在黑鲷不同组织及不同盐度胁迫下的表达情况。【结果】黑鲷PRL1基因开放阅读框（ORF）全长639bp,共编码212个氨基酸残基,其编码蛋白分子量为23.32kD,理论等电点（pI）为6.70;黑鲷PRL2基因ORF全长750bp,共编码249个氨基酸残基,其编码蛋白分子量为28.31kD,pI为8.37。黑鲷PRL1和PRL2蛋白均由1个为信号肽结构域和1个为Hormone 1结构域组成;黑鲷PRL1蛋白二级结构中α-螺旋占69.34%、无规则卷曲占30.66%,包含1个糖基化位点及37个磷酸化位点;黑鲷PRL2蛋白二级结构中α-螺旋占67.07%、无规则卷曲占32.93%,包含1个糖基化位点及21个磷酸化位点。黑鲷PRL1和PRL2基因在12个待检测组织中均有表达,且均以脑组织中的相对表达量最高,显著高于其他组织中的相对表达量（P<0.05,下同）;在盐度5‰处理组中,黑鲷PRL1基因在胁迫4h开始显著上调,黑鲷PRL2基因在胁迫8h开始极显著上调（P<0.01）,二者均在胁迫24h时达峰值,随后开始缓慢下降,至胁迫72h时其相对表达量仍显著高于对照组;在盐度25‰和35‰处理组中,黑鲷PRL1和PRL2基因在胁迫72h时其相对表达量均显著低于对照组。【结论】低盐胁迫能促进黑鲷PRL1和PRL2基因的表达,高盐胁迫则抑制黑鲷PRL1和PRL2基因的表达,即黑鲷PRL1和PRL2基因在其适应淡水环境的过程中发挥重要调节作用。     

急性操作胁迫对美洲鲥亲鱼血清生化指标及HSP70基因表达的影响

探讨了急性操作胁迫对美洲鲥(Alosa sapidissima)亲鱼血清生化指标及鳃和肝组织HSP70(Heat Shock Protein70)mRNA水平的影响。采用空气暴露方式对美洲鲥亲鱼进行了急性操作胁迫。实验设定应激零点对照组和15 s、30 s、60 s 3个操作强度实验组,操作后采样,测定皮质醇(COR)、三碘甲腺原氨酸(T3)、甲状腺素(T4)、血清血糖(GLU)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、总蛋白(TP)、谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、谷胱甘肽S转移酶(GST)、溶菌酶(LZM)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、Na~+、K~+、Cl~-、Ca~(2+)以及鳃、肝HSP70 mRNA水平。结果表明:与对照组相比,实验组COR、ALT、AST、GST、LZM、SOD、MDA、GLU、TG、TC、TP、K~+和Ca~(2+)均有显著增加(P0.05);CAT和T4出现显著下降(P0.05);T3、Na+和Cl-未见显著差异(P0.05)。血清生化指标显著变化表明,急性操作胁迫下美洲鲥亲鱼的肝脏、心脏损伤指标显著升高,表明肝脏以及心脏可能受到了一定程度损伤。与对照组相比,实验组鳃HSP70 mRNA水平未有显著变化(P0.05),肝HSP70 mRNA水平在15 s、30 s和60 s空气暴露组均显著升高(P0.05)。表明急性操作胁迫可以提高肝脏HSP70 mRNA水平。     

蝴蝶兰热激蛋白基因PhHsp70序列分析及对冷胁迫的响应

通过RT-PCR和RACE相结合的方法从蝴蝶兰叶片中克隆了一个热激蛋白基因PhHsp70 c DNA序列(Gen Bank登录号为MG214259),该基因全长为2 239 bp,编码647个氨基酸,与多种植物的HSP70基因具有94%以上的相似性;其编码蛋白包含HSP70结构域,属于胞质型HSP70;系统进化分析显示,该蛋白与铁皮石斛的HSP70蛋白亲缘关系最近;PhHsp70基因在营养器官和生殖器官中均有表达,其中在根中表达水平最高,在花器官中表达水平较低;PhHsp70基因在4℃冷胁迫处理0.5 h表达水平下降,冷胁迫1 h后,表达水平升高,在处理24 h时表达水平最高。由此推测,PhHsp70基因参与蝴蝶兰4℃冷胁迫的生理反应。研究结果可为研究蝴蝶兰热激蛋白在低温胁迫响应中的调控机理提供理论基础。     

桂花OfWRKY120基因鉴定及盐胁迫响应功能研究

【目的】根据前期基因家族鉴定分析得到OfWRKY120,对该基因盐胁迫响应的功能进行分析,为桂花盐胁迫下的调控机制研究奠定基础。【方法】利用生物信息学方法对OfWRKY120保守结构域、系统进化进行分析,并采用qRT-PCR技术研究盐胁迫下OfWRKY120在桂花叶片中的相对表达量。构建OfWRKY120超表达载体,使用亚细胞定位、酵母自激活检测等探究其特性,将该基因瞬时转化本氏烟草后,对烟草进行盐处理,利用DAB、NBT染色和相关生理指标的测定,解析瞬时转化OfWRKY120对本氏烟草耐盐性的影响。【结果】OfWRKY120基因全长为1 422 bp,编码474个氨基酸,存在WRKY superfamily保守结构域。盐胁迫能够激活桂花叶片中OfWRKY120的表达,在72 h时相对表达量最高,与对照有显著差异。亚细胞定位结果表明,OfWRKY120定位于细胞核。酵母自激活结果显示OfWRKY120无自激活活性。盐胁迫后,OfWRKY120瞬时过表达植株的超氧阴离子(O^-₂·)和脯氨酸含量显著高于空载对照,且DAB和NBT染色表现出更深的颜色。本氏烟草中的qRT-PCR结果显示,OfWRKY120显著降低了NbCAT的表达,而显著提高了NbP5CS1、NbP5CS2和NbP5CR的表达。【结论】OfWRKY120过表达增加了盐胁迫下本氏烟草中活性氧（ROS）的含量,导致植物对盐胁迫的敏感性提高。     

肉鸡热应激下肝脏和下丘脑HSP70 mRNA的表达

研究优质黄羽肉鸡热应激期间肝脏和下丘脑组织中热休克蛋白70(heat shock protein 70,HSP70)基因mRNA的动态表达规律,为揭示该类型优质鸡种热应激反应机理提供参考。64日龄Anak 40(♂)×岭南黄(♀)杂交后代母鸡置于(38±1)℃恒温室内进行持续热应激处理,采取荧光定量PCR方法分别测定热应激起始(0 h)、热应激后12、24、36、48和60 h肝脏和下丘脑组织中HSP70 mRNA的表达水平。随着热应激时间的延长,肝脏和下丘脑组织中HSP70 mRNA表达水平均显著上升,至热应激36 h时表达水平达高峰值,约为应激起始表达水平的7倍,差异显著(P<0.05);热应激48和60 h,下丘脑HSP70 mRNA表达量快速回落至热应激初期的水平,而肝脏表达量极显著地骤降至低于热应激初期10%的水平。在(38±1)℃持续热应激期间,优质肉鸡肝脏和下丘脑HSP70 mRNA表达呈现基本同步的变化规律,即表达水平先上升后下降,热应激36 h时表达水平达高峰值。     

荷斯坦奶牛HSP70-A8基因多态性及其与DHI测定性能的关联分析

以319头荷斯坦奶牛为材料,采用PCR-SSCP方法检测牛群HSP70-A8基因的多态性,并对其与DHI测定性能进行关联分析。结果表明,在荷斯坦奶牛HSP70-A8基因的第1外显子1522 bp处发生GC突变,检测到AA、AB和BB 3种基因型,其中AA基因型频率为38.56%,AB基因型频率为31.03%,BB基因型频率为30.41%;多态信息含量(PIC)为0.3733,在该位点均处于中度多态;卡方检验表明该荷斯坦奶牛群体处于哈迪-温伯格非平衡状态;群体HSP70-A8的第2至8外显子都没有检测到多态。关联分析结果表明,BB基因型荷斯坦奶牛个体总产奶量、标准乳总产奶量、305 d标准乳产量、305 d乳脂产量、305 d乳蛋白产量、总乳脂产量和总乳蛋白产量皆极显著高于AA型个体和AB型个体(P0.01),AA基因型个体体细胞数极显著低于AB型个体和BB型个体(P0.01)。因此,HSP70-A8基因第1外显子该位点的多态性可以作为奶牛生产性能选择的候选分子遗传标记。     

4个乌桕新品种对NaCl胁迫的生理响应及耐盐性评价

研究乌桕新品种对盐胁迫的生理响应及耐盐性评价,对选育适宜盐碱地区推广应用的品种具有理论意义和实际价值。以4个乌桕新品种‘海滨绯红’、‘海滨晚霞’、‘海滨紫晶’和‘海滨梦幻’二年生嫁接苗为材料,采用盆栽方法,设置不同浓度的NaCl（分别为0、0.2%、0.4%和0.6%）处理模拟自然环境中的盐胁迫环境,研究4个乌桕新品种在NaCl胁迫下的植株生长量、存活率、细胞膜透性、叶绿素含量和光合参数等指标的变化,分析4个乌桕新品种耐受盐胁迫的能力,并进行综合评价。结果表明：随着盐胁迫浓度升高,4个乌桕新品种生长量逐渐降低,其中以‘海滨紫晶’降幅最小;4个新品种苗木成活率均逐渐降低,其中‘海滨紫晶’成活率最高;4个新品种叶片的净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、胞间二氧化碳浓度（C_i）、蒸腾速率（T_r）和叶绿素含量均随着盐浓度的升高而降低,其中‘海滨紫晶’降幅最小,而‘海滨晚霞’最大;而叶片细胞膜透性相反,4个新品种叶片膜透性均随着盐浓度的升高而升高,其中‘海滨晚霞’升幅最大,达到217.39%,而‘海滨紫晶’的升幅最小,为115.23%。经因子分析和隶属函数分析,4个乌桕新品种的耐盐性存在明显差异,其耐盐强弱顺序依次为：‘海滨紫晶’ > ‘海滨绯红’ > ‘海滨梦幻’ > ‘海滨晚霞’。     

两个尼罗罗非鱼品系Hsp70基因序列比对分析

采用RT-PCR技术,对从美国和埃及引进的两个尼罗罗非鱼Oreochromis niloticus品系(以下分别简称为美国尼罗和埃及尼罗)热休克蛋白70(Heat shock proteins 70,Hsp70)基因进行扩增并克隆测序。获得两个品系罗非鱼Hsp70基因完整编码区(code sequences,CDS)cDNA序列,全长为1 923 bp,编码为640个氨基酸,含有Hsp70家族3个签名序列DLGTTYS、IFDLGGGTFD和VVLVGGSTRIPKIQK,以及C末端保守序列EEVD,核定位信号标签KRKHKKDISQNKRALRR;Dank特征基序DLGTT-S-V;胞质Hsp70特征基序EEVD;靠近C端的GGMP4肽序列;2个糖基化位点NKSI和NVSA。结合BLAST分析结果,可以确认,获得的cDNA序列为美国尼罗和埃及尼罗两个品系罗非鱼的完整编码序列。序列同源性分析表明,美国尼罗和埃及尼罗有3个氨基酸位点和12个核苷酸位点不同,美国尼罗Hsp70基因氨基酸序列与莫桑比克罗非鱼同源性最高为99.7%,而与家鼠同源性最低为83.6%。     

正响应盐胁迫的甘蔗 6-磷酸葡萄糖脱氢酶基因的克隆

从甘蔗中克隆获得1个6PGDH基因的eDNA序列,记为Se6PGDH（登录号：KD21299）．该基因序列含有1个1467bp的完整开放阅读框,推导编码488个氨基酸残基．生物信息学分析可知,Sc6PGDH基因编码的蛋白分子质量为53．6561ku,为酸性稳定的亲水蛋白,含有信号肽,可能定位于内质网膜上,具有该类蛋白典型的保守结构域6PGD,且与分离自谷子、玉米和水稻的6-磷酸葡萄糖脱氢酶的氨基酸序列同源性分别高达96．11％、95．70％和93．24％,表明该基因在进化过程中比较保守．原核生物生长试验结果显示,甘蔗S-6PGDH基因的表达蛋白可以显著增强大肠杆菌Rosetta菌株的耐盐性,推测该基因可能参与了生物体对盐胁迫的应答过程．     

Characterization of two novel heat shock protein 70s and their transcriptional expression patterns in response to thermal stress in adult of Frankliniella occidentalis (Thysanoptera: Thripidae)

Heat shock protein 70(HSP70) is one of the most important members in the heat shock protein family, and plays important roles in the thermotolerance of insect. To explore the molecular mechanism of thermotolerance of Frankliniella occidentalis adults, the difference in the expression of HSP70s in F. occidentalis male or female adults under the thermal stress was studied under the laboratory conditions. Two full length c DNAs of HSP70s gene(Fohsc704 and Fohsc705) were cloned from F. occidentalis by using RT-PCR and RACE. The genomic sequence was demonstrated by genomic validation, and the position and size of the intron were analyzed by sequence analysis of c DNA. Real-time PCR was used to analyze the HSP70 expression patterns. The c DNA of Fohsc704 and Fohsc705 possessed 2 073 and 1 476 bp which encoded 690 and 491 amino acids(aa) with a calculated molecular weight of 75 and 54 k Da, respectively. Four introns in Fohsc704 and six introns in Fohsc705 protein were found. However, the HSP70 protein sequences in our study were ended with EKKN and GIFL, which were different from the reported Fo HSP70s. Various expression patterns of Fohsc704 and Fohsc705 were found in both genders of F. occidentalis under thermal stress. The expression of Fohsc704 and Fohsc705 reached to the highest level at –12 and –8°C in male adults, respectively, and Fohsc705 expressed the highest level at 33°C in female adults. In conclusion, HSP70s of F. occidentalis in our study are novel heat shock proteins. There were difference in expression patterns of the two hsc70s in genders of F. occidentalis, and the two HSP70s play important roles in the thermotolerance of F. occidentalis.     

过表达玉米ZmSC1基因增强转基因拟南芥的耐盐性

旨在从玉米中克隆耐盐相关基因ZmSC1,分析其分子特征并在拟南芥中研究其耐盐性的生物学功能。以玉米B73为试验材料,克隆ZmSC1全长序列,与其他物种进行同源性比对,解析其盐诱导表达模式和亚细胞定位情况,将ZmSC1转入到拟南芥突变体atsc和野生型中,观察在盐处理下种子萌发率和主根根长情况,利用荧光定量PCR分析相关逆境（140 mmol·L^-1胁迫）基因的表达量。结果表明,ZmSC1基因全长为423 bp,编码141个氨基酸,ZmSC1和小麦、拟南芥中已知的TaSC1、AtSC1具有较高保守性。烟草细胞瞬时表达、玉米原生质体亚细胞定位研究表明ZmSC1定位于细胞膜中。生物学功能研究发现在140 mmol·L^-1的NaCl的盐处理下,相比较于拟南芥突变体,回补植株拟南芥的种子萌发率和主根根长得到了明显改善,这说明ZmSC1基因可以回补拟南芥同源基因AtSC1突变体植株在盐胁迫下的表型。ZmSC1基因过表达拟南芥植株的种子萌发率和主根根长也显著高于野生型植株。荧光定量PCR结果显示相较于野生型,在过表达植株中AtRD29A、AtSOS2、AtSOS3、AtCDPK1等胁迫相关基因的表达量也明显增强。研究结果表明TaSC1、AtSC1的同源基因ZmSC1对提高拟南芥的耐盐性具有重要作用。