香蕉乙二醛酶基因抗非生物脅迫的功能分析.pdf

1、香蕉是典型的熱帶水果。主要分布在東、西、南半球南北緯度30°以內(nèi)的熱帶、亞熱帶地區(qū)。我國香蕉主要分布在廣東、廣西、福建、臺(tái)灣、云南和海南,貴州、四川、重慶也有少量栽培。香蕉生長發(fā)育易受氣候因子低溫、干旱、以及臺(tái)風(fēng)暴雨的影響。隨著自然環(huán)境的惡化,土壤鹽漬化也嚴(yán)重影響香蕉的生長和發(fā)育,這些環(huán)境因子嚴(yán)重影響植物生長和發(fā)育,造成大量的減產(chǎn)。
　　 本實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)在香蕉果實(shí)中克隆了一個(gè)cDNA序列,經(jīng)測序和同源性分析表明,該cDNA序列全長

2、1195 bp,包含完整的開放閱讀框,編碼292個(gè)氨基酸殘基。進(jìn)化樹分析表明,其和水稻乙二醛酶Ⅰ親緣關(guān)系最近,與假茄科雷爾氏菌(Ralstonia solanacearum)的親緣關(guān)系最遠(yuǎn)。具有編碼乙二醛酶Ⅰ第二個(gè)為保守結(jié)構(gòu)域,其氨基酸序列是GT…GFGHFAIASED,位于92-104。命名為Maglo14,組織特異性分析表明該基因在香蕉各器官中都有表達(dá),其中在葉、花、果中表達(dá)量較高。前人研究表明乙二醛酶和鹽脅迫和重金屬Zn密切相關(guān)。

3、
　　 為了研究Maglo14在非生物脅迫下的應(yīng)答,用NaCl、冷害、傷害、乙烯利、干旱和澇害等脅迫處理香蕉幼苗,采用RT-PCR的方法分析該基因的表達(dá),結(jié)果表明,Maglo14受NaCl、冷害、傷害、乙烯利等脅迫處理的誘導(dǎo)上調(diào)表達(dá),而對(duì)干旱和澇害脅迫處理,該基因表達(dá)沒有明顯差異。
　　 以35S啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)下pCAMBIA1304為基礎(chǔ)構(gòu)建了該基因的植物熒光表達(dá)載體(pCAMBIA1304-Maglo14),并以農(nóng)桿菌侵

4、染葉盤法轉(zhuǎn)化獲得了經(jīng)過分子檢測的轉(zhuǎn)基因煙草4株。利用400mM和800mM的NaCl處理轉(zhuǎn)基因煙草和野生型煙草離體葉片,轉(zhuǎn)基因煙草比野生型煙草具有更強(qiáng)的忍耐性,同時(shí)測定葉綠素的含量也表明轉(zhuǎn)基因煙草葉綠素含量比野生型煙草葉綠素的含量高,初步證明轉(zhuǎn)有香蕉乙二醛酶基因的煙草比野生型煙草有更強(qiáng)的耐鹽性。
　　 以pYES2為基礎(chǔ)構(gòu)建了該基因酵母表達(dá)載體(pYES2-Maglo14),以氯化鋰轉(zhuǎn)化法獲得轉(zhuǎn)基因酵母。用NaCl、NaHCO3

5、、Na2CO3、干旱、高溫(53℃)、凍害(-20℃)以及紫外環(huán)境脅迫處理用含有半乳糖酵母誘導(dǎo)培養(yǎng)基誘導(dǎo)過的轉(zhuǎn)基因酵母和野生型酵母,結(jié)果表明,轉(zhuǎn)基因酵母在鹽(5 mol/L,NaCl、1 mol/L的NaHCO3和1 mol/L的Na2CO3)、干旱、凍害(-20℃)處理下存活率都比野生型酵母的存活率高,而高溫(53℃)和紫外處理轉(zhuǎn)基因酵母,其存活率和野生型差異不明顯。在轉(zhuǎn)基因酵母中研究重金屬Al的耐性時(shí)也發(fā)現(xiàn),將轉(zhuǎn)基因酵母和野生型酵母