大豆氯离子通道基因GmsCLC1的耐盐性功能初探

来源 :2015全国植物细胞生物学大会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jackluyl
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  Cl通道蛋白(CLCs)是植物细胞膜上的一类主要的阴离子通道,参与了植物多种生理过程,包括营养元素吸收、胞间运输、植物胞内pH调节、信号转导以及阴离子(包括Cl-、NO3-)吸收、转运和稳态重建等过程.大豆起源于中国,是我国主要农作物之一.由于其植株根部对Na+吸收和转运具有较强的控制作用,所以往往是Cl-更容易积累到对植株具有毒害作用的程度.通过主动向细胞外排Cl或进行细胞内(如液泡)Cl-区域化分配,实现胞内Cl-稳态是植物抵抗盐分胁迫和提高耐盐性的一种重要生理策略.有研究表明,过表达柑橘CsCLCc基因或玉米ZmCLC-d基因都可以增强转基因拟南芥的耐盐性.GmsCLC1为本课题组从供试栽培大豆、野生大豆及其杂交后代幼苗中克隆到与已报道GmCLC1存在1个碱基差别的基因.本研究采用转基因拟南芥、发根农杆菌转化大豆和突变体酵母互补等技术手段,初步探究了GmsCLC1基因在盐胁迫响应过程中的功能.结果表明:转GmsCLC1拟南芥幼苗在盐胁迫(150mM NaCl)下,比野生型拟南芥表现出明显的生长优势.盐胁迫下转基因拟南芥植株地上部Cl-的动态积累量一直明显低于野生型,两者根部Cl积累量无明显差异.通过发根农杆菌将GmsCLC1基因在豆瓣发根中进行过表达并在不同浓度的盐胁迫下进行培养,结果表明低盐胁迫(100 mM NaCl)下,转GmsCLC1发根的生长(根鲜重和最大根长)受抑制程度(分别为23%和25%)较空载(分别为69%和50%)明显要低.将GmsCLC1转入氯离子通通道基因(GEF1)缺失的酵母中,并在不同处理的培养基上进行培养,结果显示GmsCLC1基因可以使酵母突变体在MnCl2或NaCl胁迫下的生长抑制得到不同程度的恢复,表现出互补效应.
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