论文部分内容阅读
沙冬青是我国北方荒漠地区唯一的常绿阔叶灌木,具有极强的抗寒、耐旱、耐盐碱能力,是一种重要的天然抗逆基因资源植物。本研究以蒙古沙冬青为材料,从低温、干旱EST库中得到了热胁迫相关蛋白基因AmHsa32以及冷休克结构域蛋白基因AmCSDP,对这两个基因功能进行了研究。Hsa32是一种分子量为32kD的新型小分子热激蛋白。生物信息学分析表明,AmHsa32氨基酸序列与拟南芥Hsa32的同源性高达74%。实时荧光定量PCR检测结果表明热胁迫后AmHsa32表达量迅速提高为对照的25倍;低温、干旱及盐胁迫下表达水平均有提高,表明AmHsa32在沙冬青非生物胁迫抗性的提高中可能发挥作用。将AmHsa32转化大肠杆菌,50℃热处理后,AmHsa32超表达提高了宿主菌BL21的存活率。对转基因和野生型本生烟在高温及低温胁迫下种子的萌发率、基础耐热性以及获得耐热性的变化差异进行研究,结果表明,转基因植物的生长状态要好于野生型。进一步的耐盐性分析表明,转基因植物对0.3mol/L NaCl的抗性高于对照植株。以上结果说明AmHsa32是一个逆境响应基因,诱导其表达可以明显地提高转基因植株在逆境胁迫下的耐受性。AmCSDP的ORF为540bp,编码180个氨基酸,C端序列含有一个类S1结构域(冷休克结构域)。BLAST分析表明AmCSDP与蒺藜苜蓿的RNA聚合酶Ⅱ亚单位RPB7的序列AES61029.1同源性高达79%。将AmCSDP构建入原核表达载体PET30a,诱导融合蛋白表达并制备抗体。提取可溶性蛋白,Western blotting结果显示低温处理不同时间的沙冬青幼苗均有AmCSDP免疫印记信号出现,表明低温胁迫能够诱导沙冬青AmCSDP表达。对转基因T1代和野生型烟草进行4℃低温胁迫处理,结果初步证实转基因本生烟比野生型的耐冷能力强。低温、高温胁迫下本生烟种子萌发率的差异和耐盐分析结果显示,AmCSDP主要在植物抵御低温胁迫中发挥作用,并且能够参与植物的热胁迫、盐胁迫响应。