廣譜脅迫蛋白編碼基因(SIUSP1)介導(dǎo)番茄抗旱性的研究.pdf

1、干旱是影響植物生長(zhǎng)發(fā)育的主要非生物脅迫因子，是制約農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要因素之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，干旱給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的損失幾乎是其它自然災(zāi)害所造成損失的總和。面對(duì)日益頻繁的自然災(zāi)害，傳統(tǒng)的育種方法在耐旱性改良方面進(jìn)展緩慢，現(xiàn)代生物學(xué)與生物技術(shù)的發(fā)展對(duì)植物耐旱機(jī)理的解析，已從生理生化及分子等水平進(jìn)行了大量研究，并取得重要進(jìn)展。植物主要通過(guò)改變氣孔開(kāi)度、形成發(fā)達(dá)根系;滲透調(diào)節(jié)物的形成、保護(hù)酶活性的提高、內(nèi)源激素的調(diào)節(jié)、次生代謝物的合成等生理生化代謝都參與植

2、物對(duì)干旱的防御;對(duì)植物耐旱的分子機(jī)理研究，近年已克隆了一大批耐旱相關(guān)基因，在植物抵御干旱過(guò)程中起直接保護(hù)或調(diào)控作用。干旱等逆境下，植物體內(nèi)受ABA調(diào)控與非依賴ABA調(diào)控基因之間互作，形成復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，共同調(diào)節(jié)多條信號(hào)途徑轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄因子活性，激發(fā)下游基因表達(dá)，對(duì)干旱做出響應(yīng)。
　　 番茄(Solanum lycopersicum)為世界性重要蔬菜之一，同時(shí)也是生物學(xué)模式生物之一。在我們以前的研究中，兩個(gè)抗旱滲入野生番茄種含有染色體片段

3、（南pennellii），并確定了干旱應(yīng)答大集基因，包括一個(gè)基因編碼的普遍應(yīng)激蛋白(USP)。在這項(xiàng)研究中，上述基因，指定S1USP1，克隆和功能特點(diǎn)。主要結(jié)果如下:
　　 1.S1USP1從番茄基因組中克隆和測(cè)序，編碼134個(gè)氨基酸的新型的普遍應(yīng)激蛋白。
　　 2.候選基因的表達(dá)模式。通過(guò)qRT-PCR法，分析候選基因在番茄不同組織器官，以及在不同外界因子作用下的表達(dá)模式。結(jié)果表明，候選基因表達(dá)具有組織特異性，在成熟葉

4、和莖中表達(dá)量都較高，而在根中不表達(dá).在鹽、高低溫，Eth，干旱及ABA候選基因被誘導(dǎo).
　　 3.候選基因的轉(zhuǎn)基因創(chuàng)建。構(gòu)建候選基因超量表達(dá)載體，利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化方法，將候選基因轉(zhuǎn)入番茄栽培種中蔬6號(hào)中。通過(guò)PCR法檢測(cè)，獲得超量表達(dá)陽(yáng)性植株
　　 4.轉(zhuǎn)基因植株苗期抗旱性檢測(cè)試驗(yàn)表明，轉(zhuǎn)基因番茄幼苗在三葉一心期對(duì)干旱的耐受性明顯高于對(duì)照。連續(xù)3次干旱脅迫處理后，轉(zhuǎn)基因植株能繼續(xù)長(zhǎng)同時(shí)對(duì)照死了。
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