脂肪酸不飽和度的增加對轉(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)魚油的脂肪酸成分EPA等，亓寶秀等將Isochrysis galbana △9-鏈延長酶，Euglena gracilus△8-減飽和酶和Mortierella alpina△5-減飽和酶三個基因分別轉(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-鏈延長酶單基因型(single)，轉(zhuǎn)Isochrysis galbana △9-鏈延長酶和Euglena gracilus△8-減飽和酶的雙基因型(double)及轉(zhuǎn)Isochrysisgalbana △9-鏈延長酶，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，通過測定GM培養(yǎng)基上的萌發(fā)率，生長情況、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擬南芥抗鹽及抗低溫的影響。主要結(jié)果如下： 1.通過GM培養(yǎng)基正常培養(yǎng)下四種基因型種子的萌發(fā)率，幼苗生長情況及50mM氯化鈉處理下四種基因型幼苗的生長情況分析，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，長勢要好；鹽處理條件下，轉(zhuǎn)三基因型幼苗比野生型長勢要好，表明轉(zhuǎn)三基因型幼苗比野生型具有更好的生長力和抗鹽性。 2.通過測定熒光參數(shù)和光合速率，探討了脂肪酸組成對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)，抗壞血酸過氧化物酶(APX)，過氧化物酶(POD)，過氧化氫酶(CAT)活性，和相對較低的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升高，能夠降低活性氧的積累，膜脂過氧化程度減輕。 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。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