抗冻蛋白基因提高植物耐寒性研究

综述了转抗冻蛋白基因植物的转化体系及研究现状,并提出了目前存在的问题及展望。     

白菜型冬油菜质外体抗冻蛋白研究

为探明冬油菜抗寒机理,采用大田试验和盆栽试验,对低温胁迫的白菜型冬油菜品种‘陇油6号’叶片和根的质外体蛋白进行抗冻活性检测,通过SDS-PAGE分离质外体蛋白并结合MALDI-TOF/TOF质谱技术对部分高表达蛋白进行了鉴定。结果表明,‘陇油6号’经人工气候室冷驯化后,叶片质外体蛋白质含量显著增加(P0.05),在第5 d达92.31μg?g?1(FW),比对照增加246.12%。质外体蛋白含量在冷驯化第10 d和第15 d与第5 d相比虽有所降低,但仍显著高于对照(P0.05)。在冷驯化第20 d和第25 d质外体蛋白含量继续显著增加,第25 d达到最高值(P0.05)。室温恢复生长10 d后,质外体蛋白含量比之前显著下降(P0.05),但仍高于对照和冷驯化第10 d。在冷驯化过程中,‘陇油6号’叶片的质外体中出现明显的蛋白质积累,室温恢复生长10 d后,质外体中的蛋白质含量显著降低,可见冷驯化的‘陇油6号’质外体蛋白属低温诱导蛋白。抗冻活性检测发现其具有重结晶抑制活性。质谱鉴定发现多种功能尚不明确的蛋白质,其中β~(-1)-3-葡聚糖酶与冬黑麦中报道的抗冻蛋白一致。对质谱检测到的类葡聚糖酶回收及抗冻活性测试发现其有较弱的冰晶形态修饰作用,表明这个类葡聚糖酶是一种低活性抗冻蛋白。低温胁迫下冬油菜叶片和根质外体中合成分泌了抗冻蛋白,在抵御外界低温中起到积极作用,同时推测超强抗寒性冬油菜质外体中可能存在多种未被发现的抗冻蛋白。     

番茄转果聚糖合酶基因获得抗寒植株

 从枯草芽孢杆菌毖Bacillus subtilis中分离克隆果聚糖合酶(levansucrase)基因sacB,构建置于CaMV35s启动子调控下的表达载体,通过农杆菌介导,将sacB基因导入番茄栽培品种碧娇。Southern杂交证明,目的基因已经整合到番茄基因组中。RT-PCR分析表明,sacB基因在转基因植株中获得转录。在含50mg·ml-1卡那霉素生根培养基中转化植株生根良好。抗冻试验、叶片电导率测定、多糖含量测定的试验结果均表明,果聚糖合酶基因赋予转基因番茄良好的抗寒性状。