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甜菜碱是生物体内一类小分子渗透调节物质,在植物受到非生物胁迫时起着重要的作用。胆碱单加氧酶(choline monooxygenase,CMO)是植物甜菜碱合成过程中的关键酶,了解CMO基因在植物中的表达特性对研究植物的抗逆性有着重要的作用。 本研究使用半定量RT-PCR和荧光实时定量PCR的方法,分析SlCMO基因及对比在盐生植物辽宁碱蓬(Suaeda liaotungensisK.)和pC-CMO(SlCMO启动子驱动SlCMO基因)转基因烟草中的表达特性,主要结果及结论如下: 非胁迫条件下,SlCMO基因在辽宁碱蓬叶、茎、根中均有表达,在茎、叶中的表达量远高于其在根中的表达。盐、干旱、低温、ABA胁迫条件下,SlCMO基因在辽宁碱蓬叶、茎、根中的表达量基本呈现先升高后降低的趋势,胁迫解除后,其表达量基本回到未处理时水平。SlCMO基因在辽宁碱蓬叶、茎、根中的表达均响应盐、干旱、低温胁迫。同时,SlCMO基因在辽宁碱蓬叶、茎、根中的表达均受ABA诱导,SlCMO基因的表达是ABA依赖的。 非胁迫条件下,SlCMO基因在pC-CMO转基因烟草叶、茎、根中均有表达,在叶、茎中的表达量高于其在根中的表达。盐、干旱、低温胁迫条件下,SlCMO基因在pC-CMO转基因烟草叶、茎、根中的表达量基本呈现先升高后降低的趋势,胁迫解除后,其表达量基本回到未处理时水平。表明pC启动子含有盐、冷、干旱胁迫诱导启动元件,是诱导启动子。ABA处理后,SlCMO基因在pC-CMO转烟草叶、茎、根中的表达量基本呈现降低的趋势,解除ABA胁迫后,其表达量未回到非胁迫时水平。SlCMO基因在pC-CMO转基因烟草叶、茎、根中的表达不受ABA诱导,表明pC启动子缺少ABA诱导元件,与其在辽宁碱蓬叶、茎、根中的表达方式不同。 SlCMO启动子驱动的SlCMO基因在pC-CMO转基因烟草中的表达特性与其在辽宁碱蓬中的表达特性大体相同,SlCMO启动子可用于提高作物抗逆性的基因工程育种中。