SsNHX1基因在紫花苜蓿中的表达及其耐盐性研究

来源 :东北师范大学 | 被引量 : 17次 | 上传用户:appleqj
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本研究应用RACE方法成功的从盐生植物-猪毛菜(Salsola soda)中克隆了液泡膜型Na+/H+逆向转运蛋白全基因序列,构建了该基因的植物表达载体并转化紫花苜蓿,并对获得大量转基因苜蓿材料进行了耐盐性研究。猪毛菜液泡膜型Na+/H+逆向转运蛋白全基因(SsNHXl)序列全长为1934 bp,包含一个长度为1680 bp的开放阅读框(open reading frame,ORF),编码559 aa个氨基酸残基。液泡膜型Na+/H+逆向转运蛋白的高度保守区-抑制剂氨氯吡嗪脒结合位点,Na+/H+交换泵(Na+/H+ exchanger; NHE)和液泡膜型Na+/H+逆向转运蛋白特有的12段跨膜疏水结构域在蛋白序列中被发现。氨基酸序列多重比对分析表明,该蛋白与来自盐爪爪(Kalidium foliatum)、北滨藜(Atriplex gmelini)、紫花苜蓿(Medicago sativa)、棉花(Gossypium hirsutum)、拟南芥(Arabidopsis thaliana)、水稻(Oryza sativa)、大麦(Hordeum vulgare)和玉米(Zea mays)的液泡膜型Na+/H+逆向转运蛋白相比,相似性分别达到了90%,87%,77%,76%,7.5%,74%,73%和72%。进化树分析表明,该蛋白与其他液泡膜型Na+/H+逆向转运蛋白亲缘关系较近,而与质膜型Na+/H+逆向转运蛋白亲缘关系较远。在液泡膜型Na+/H+逆向转运蛋白中,与盐生植物-盐爪爪、北滨藜亲缘关系较近,而与甜土植物亲缘关系较远。该基因在酵母中表达能够提高酵母的生长速率,在烟草中表达能够有效的提高T1代转基因种子在含盐培养基中的发芽率,并且生物量和株高都比对照有明显的提高,充分验证了该基因抗盐功能。总之,SsNHXl基因是液泡膜型Na+/H+逆向转运蛋白基因家族的一个全新成员,同时,在植物中过表达此基因能够明显的提高转基因植株的耐盐碱能力。苜蓿的基因型是影响苜蓿遗传转化的关键因素,只有很少的栽培品种适合建立高效的再生体系。本研究以14份国内外主栽品种作为供试品种,通过比较品种间的诱导能力,筛选到公农1号为最佳的基因型。在此基础上,以公农1号的嫩叶为外植体,建立了一套高效的农杆菌介导苜蓿遗传转化体系,成功将猪毛菜液泡膜型Na+/H+逆向转运蛋白基因导入苜蓿基因组中。Southern杂交证实有6个独立转化系为转基因阳性株系,最终获得了203株阳性植株。本研究以来自6个独立转化系的苜蓿植株作为耐盐试验材料,进行盐胁迫试验。Northern杂交证实外源基因-猪毛菜液泡膜型Na+/H+逆向转运蛋白基因,在逆境胁迫启动子调控下,随着盐处理浓度的增高而表达量也逐渐增高。耐盐试验表明,与对照相比转基因植株具有明显耐盐能力,最高耐盐能力达到400 mM,而对照在200 mM的条件下逐渐死亡。并且转基因耐盐植株中具有更高Na+,K+的含量。生理分析表明,在盐胁迫条件下,转基因耐盐植株受到的伤害要比对照植株轻的多。转基因植株的超氧化物歧化酶(SOD)活性变化趋势小和脯氨酸含量增长幅度小,另外,转基因植株的相对电导率(REL)变化也较小,这些生理数据表明,猪毛菜液泡膜型Na+/H+逆向转运蛋白基因的表达能帮助转基因植物抵抗盐胁迫,有效的提高了转基因植株的耐盐能力。
其他文献
重氮化合物是有机合成中非常重要的原料,被广泛地应用于合成各种有机化合物。本文对重氮化合物和重氮盐的制备及性质进行了较为详细的综述,并以3-重氮吲哚-2-亚胺为底物,对这
气候变化对荒漠-绿洲过渡带斑块植被区的风沙活动影响巨大,对该区植被的演化趋势有着重要作用。利用2012—2013年的气象资料,结合植被区255个样点的风蚀积沙量野外观测资料,
<正>牛传染性胸膜肺炎,是由丝状支原体引起的牛的一种传染病,主要侵害肺和胸膜,引起浆液纤维蛋白性胸膜肺炎,肺呈大理石样肺为主要特征。2012年以来,笔者诊治了2起牛疑似传染
教师在备课的过程中,只有既“吃透课本”,又“吃透学生”。并把两者结合起来,才能更好地进行地理教学,适应素质教育下课程改革的需要。具体来说,地理教师在教学中应坚持以下四个原
我国煤炭资源丰富,低阶煤所占比例大,该煤种的高效转化和清洁利用已经成为煤炭行业发展的重点之一。依据低阶煤的组成与结构特征,以高效热解技术为先导,进行“中低温热解-热
随着部队对模拟训练系统质量需求上的升级,传统的只能进行简单动作训练的模拟训练装备因未加入路面、天气、时间等因素影响,已不能满足驾驶员对外界的真实感知的需求。所研究
当文中的意外事件发生后,受害人的损失应由谁来承担?本文根据法院的审理情况具体分析了公平 责任原则与过错原则、公平原则与无过错原则的区别及其公平原则实现的路径。
在“新国八条”的调整背景下,房地产行业现在正处于暂时的低迷状态,整个行业发展的方向也扑朔迷离,因此,需要在这个关键时候,对企业的发展战略进行重新的评估和制定新的适合
谷氧还蛋白是一类小分子的热稳定氧化还原蛋白,能调节蛋白质的可逆氧化还原反应,在植物体抗生物胁迫和非生物胁迫中发挥重要的作用。目前,谷氧还蛋白在黄瓜中的研究未有报道
木薯(Manihot esculenta Crantz)是一种重要的热带块根类作物,具有高光合效率、抗旱、耐贫瘠等特点,是热带及亚热带干旱贫瘠地区主要的粮食作物。气孔是调节植物与外界进行气