應(yīng)用氣孔特異性啟動子—KST1改良植物抗旱性的初步探討.pdf

1、植物激素脫落酸(ABA)在種子成熟、休眠以及植物對各種各樣環(huán)境脅迫的適應(yīng)都起著重要的作用.ABA的重要生理作用之一是促進(jìn)氣孔關(guān)閉,而氣孔是植物體與外界環(huán)境間水分和氣體交換的門戶,對植物的光合與蒸騰具有重要的調(diào)控作用.目前通過提高ABA水平來提高植物的逆境脅迫耐力的研究表明9-順式環(huán)氧類胡蘿卜素雙加氧酶(NCED)是干旱脅迫下ABA合成中的關(guān)鍵酶,并且超表達(dá)NCED基因可以提高植株的抗旱性;但是如果植物體內(nèi)積累過多的ABA可能會對植物生長

2、造成不良影響.為了減輕ABA的不利作用,提高其在抗旱中的有利作用,我們研究了氣孔特異性啟動子-KST1在提高植物抗旱性中的可能作用.構(gòu)建了組成型35S、誘導(dǎo)型RD29A、氣孔特異表達(dá)性KST1啟動子驅(qū)動AtNCED<,3>基因表達(dá)的真核表達(dá)載體,通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)的葉盤法轉(zhuǎn)化煙草,得到了轉(zhuǎn)基因植株.結(jié)果顯示正常條件下ABA的含量35S轉(zhuǎn)基因植株最高,其次是KST1,RD29A和野生型煙草.干旱條件下轉(zhuǎn)基因煙草ABA含量明顯高于野生型,最高是

3、RD29A植株,其次是35S、KST1轉(zhuǎn)基因植株.比較了35S、RD29A、KST1啟動子驅(qū)動AtNCED<,3>的表達(dá)對煙草生長和氣孔運(yùn)動以及抗旱性的影響,結(jié)果表明35S轉(zhuǎn)基因植株明顯生長矮小,發(fā)育滯后;RD29A轉(zhuǎn)基因植株生長也比野生型慢一點(diǎn);KST1轉(zhuǎn)基因陽性苗表型最好,在正常條件下生長旺盛.AtNCED<,3>基因的表達(dá)對氣孔運(yùn)動影響較大,明顯促進(jìn)了暗誘導(dǎo)的氣孔關(guān)閉.在逆境條件下,轉(zhuǎn)基因煙草抗旱性顯著提高,依次是35S,RD29