檉柳Lea及MnSOD基因的抗逆功能研究.pdf

1、Lea和MnSOD都是重要抗逆基因，為了研究來自于檉柳的Lea和MnSOD基因的功能，我們分別用了酵母表達(dá)和植物轉(zhuǎn)基因方法對(duì)檉柳Lea(DQ663481)和MnSOD(AY573576)基因的抗逆能力進(jìn)行了研究。 將從抗旱、耐鹽植物-檉柳(Tamarix androssowii)中克隆得到的．Lea基因與酵母表達(dá)載體pYES2連接，進(jìn)行釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)的轉(zhuǎn)化。對(duì)轉(zhuǎn)Lea基因酵母與對(duì)照(

2、轉(zhuǎn)化空pYES2載體的酵母)經(jīng)半乳糖誘導(dǎo)后進(jìn)行Northem雜交，結(jié)果表明檉柳Lea基因在酵母中成功表達(dá)，最大表達(dá)量出現(xiàn)在誘導(dǎo)后12 h。各種非生物逆境脅迫試驗(yàn)表明，轉(zhuǎn)Lea基因酵母具有優(yōu)良的抗高溫、低溫、NaCl、Na<,2>CO<,3>、NaHCO<,3>、旱(山梨醇)、紫外線等能力。以往研究表明Lea基因具有抗旱、耐鹽及低溫脅迫的能力。本研究發(fā)現(xiàn)Lea基因不僅具有以往研究發(fā)現(xiàn)的抗旱、耐鹽及低溫脅迫的能力，還具有抗熱、耐鹽堿和抗紫外

3、輻射等能力，加深了對(duì)Lea基因功能的認(rèn)識(shí)。從而為該基因轉(zhuǎn)入植物中，培育具有多重抗逆能力的轉(zhuǎn)基因植物提供理論和物質(zhì)基礎(chǔ)。 將檉柳MnSOD基因構(gòu)建到植物表達(dá)載體pROKII中，利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法進(jìn)行山新楊(Populus davidiana×P.bolleana)的遺傳轉(zhuǎn)化，對(duì)長(zhǎng)勢(shì)良好的8個(gè)轉(zhuǎn)化株系進(jìn)行PCR和Southem斑點(diǎn)檢測(cè)，證明MnSOD基因已整合到山新楊基因組中。Northern雜交分析表明轉(zhuǎn)入的．MnSOD基因已經(jīng)在轉(zhuǎn)

4、基因植株中成功表達(dá)，但在不同轉(zhuǎn)基因株系中的表達(dá)水平不同，其中S9和S11表達(dá)量最高。 對(duì)5個(gè)轉(zhuǎn)基因山新楊株系進(jìn)行了鹽脅迫處理。分析了轉(zhuǎn)基因山新楊的耐鹽能力，結(jié)果顯示：在NaCI濃度為0.8％時(shí)，各轉(zhuǎn)基因山新楊大部分生長(zhǎng)良好，生根率在40％以上，平均增重319～614 mg(30 d)，而對(duì)照(非轉(zhuǎn)基因)山新楊不能生根：平均增重只有31.3 mg。結(jié)果表明，轉(zhuǎn)基因山新楊的耐鹽性得到明顯提高。 對(duì)轉(zhuǎn)基因株系和對(duì)照株系在NaC

5、l脅迫前后SOD活性的變化進(jìn)行了分析。結(jié)果顯示：NaCI脅迫前后，轉(zhuǎn)基因山新楊SOD活性均高于對(duì)照。NaCl脅迫后，各轉(zhuǎn)基因山新楊株系和對(duì)照的SOD活性均呈明顯上升趨勢(shì)，但各轉(zhuǎn)基因株系的SOD活性上升的幅度顯著高于非轉(zhuǎn)基因山新楊，非轉(zhuǎn)基因山新楊SOD活性上升了18.5％，而各轉(zhuǎn)基因株系的SOD活性則上升了19.45，0～51.5％。說明MnSOD基因的轉(zhuǎn)入提高了植物體內(nèi)SOD活性。 對(duì)轉(zhuǎn)基因株系和對(duì)照植株在NaCl脅迫前后的相對(duì)