脂肪酸不飽和度的增加對(duì)轉(zhuǎn)基因擬南芥植株生理及抗鹽抗低溫的影響.pdf

1、擬南芥(Arabidopsis thaliana)是生物學(xué)研究最常用的模式植物之一。為了能在高等植物中生產(chǎn)魚(yú)油的脂肪酸成分EPA等，亓寶秀等將Isochrysis galbana △9-鏈延長(zhǎng)酶，Euglena gracilus△8-減飽和酶和Mortierella alpina△5-減飽和酶三個(gè)基因分別轉(zhuǎn)化到擬南芥中，并成功得到了轉(zhuǎn)三基因的純合體。轉(zhuǎn)基因后的擬南芥脂肪酸成分發(fā)生了很大變化，出現(xiàn)了多種擬南芥本身不具有的20碳長(zhǎng)鏈不飽和脂

2、肪酸，其含量占總脂肪酸含量的20％，增加了植株脂肪酸的不飽和度。此脂肪酸的變化將對(duì)擬南芥植株的生理及抗逆產(chǎn)生影響。本研究以野生型(col-4)，轉(zhuǎn)Isochrysisgalbana △9-鏈延長(zhǎng)酶單基因型(single)，轉(zhuǎn)Isochrysis galbana △9-鏈延長(zhǎng)酶和Euglena gracilus△8-減飽和酶的雙基因型(double)及轉(zhuǎn)Isochrysisgalbana △9-鏈延長(zhǎng)酶，Euglena gracilus

3、△8-減飽和酶和Mortierellaalpina△5-減飽和酶三基因型(triple，T)的種子及株系為材料，通過(guò)測(cè)定GM培養(yǎng)基上的萌發(fā)率，生長(zhǎng)情況、鹽脅迫后轉(zhuǎn)三基因植株的光合效率、活性氧清除酶活性及膜脂受傷害程度等指標(biāo)，研究了脂肪酸不飽和度的增加對(duì)擬南芥抗鹽及抗低溫的影響。主要結(jié)果如下： 1.通過(guò)GM培養(yǎng)基正常培養(yǎng)下四種基因型種子的萌發(fā)率，幼苗生長(zhǎng)情況及50mM氯化鈉處理下四種基因型幼苗的生長(zhǎng)情況分析，結(jié)果顯示正常條件下，轉(zhuǎn)

4、三基因型種子比野生型萌發(fā)率要高，長(zhǎng)勢(shì)要好；鹽處理?xiàng)l件下，轉(zhuǎn)三基因型幼苗比野生型長(zhǎng)勢(shì)要好，表明轉(zhuǎn)三基因型幼苗比野生型具有更好的生長(zhǎng)力和抗鹽性。 2.通過(guò)測(cè)定熒光參數(shù)和光合速率，探討了脂肪酸組成對(duì)鹽脅迫下擬南芥光合系統(tǒng)的影響。鹽脅迫下與野生型相比，轉(zhuǎn)三基.因植株的PSII最大光化學(xué)效率(Fv/Fm)、光合速率(Pn)下降程度較小，表明脂肪酸不飽和度的增加可以緩解鹽脅迫對(duì)擬南芥光合作用的影響，減輕光系統(tǒng)II的光抑制。 3.與野

5、生型相比，鹽脅迫下轉(zhuǎn)三基因植株維持較高的超氧化物歧化酶(SOD)，抗壞血酸過(guò)氧化物酶(APX)，過(guò)氧化物酶(POD)，過(guò)氧化氫酶(CAT)活性，和相對(duì)較低的O2-，H2O2的含量；轉(zhuǎn)三基因株系葉綠體中這幾種酶活性的相對(duì)升高，能夠降低活性氧的積累，膜脂過(guò)氧化程度減輕。 4.隨鹽脅迫濃度的增加，同野生型相比，轉(zhuǎn)三基因株系能積累較多的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)如脯氨酸、可溶性糖等，滲透調(diào)節(jié)能力較強(qiáng)。結(jié)果表明脂肪酸不飽和度的增加提高了鹽脅迫下擬南芥的