番茄抗壞血酸代謝相關(guān)酶基因DHAR1和MDHAR1在抗逆方面的研究.pdf

1、非生物逆境(干旱、冷害、鹽堿等)是農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的主要限制因素之一。在各種非生物逆境脅迫下,植物通常都會(huì)出現(xiàn)活性氧(ROS)脅迫。植物在進(jìn)化過程中形成了一套有效的抗氧化體系來減輕ROS脅迫以維持植物的正常生理功能?？箟难?AsA)是植物組織中主要的抗氧化物質(zhì)。脫氫抗壞血酸還原酶(DHAR)和單脫氫抗壞血酸還原酶(MDHAR)是抗壞血酸代謝中再生的關(guān)鍵酶,對(duì)于維持抗壞血酸氧化還原狀態(tài)起著重要作用。逆境誘導(dǎo)型啟動(dòng)子(如受干旱、高鹽或冷脅

2、迫誘導(dǎo)的擬南芥RD29A啟動(dòng)子)在避免組成型超表達(dá)抗逆有關(guān)基因的負(fù)面影響方面具有積極的作用。本研究以番茄這一重要蔬菜作物為材料,通過調(diào)控番茄抗壞血酸代謝過程中的DHAR1和MDHAR1的表達(dá),利用超表達(dá)、誘導(dǎo)表達(dá)和RNAi技術(shù)分析轉(zhuǎn)基因番茄的抗非生物逆境的特性,探討這兩個(gè)基因在抗逆中的具體功能,并期望能獲得具有應(yīng)用價(jià)值的抗多種逆境的番茄材料。本研究獲得的主要結(jié)果如下:
　　 1.從擬南芥中克隆了RD29A基因(AT5G52310

3、)上游823bp的啟動(dòng)子序列pRD29A。構(gòu)建了一個(gè)含pRD29A的通用誘導(dǎo)表達(dá)載體pK2GW7I；
　　 2.通過Gateway重組技術(shù)構(gòu)建了番茄DHAR1、MDHAR1的超表達(dá)載體pKOED、pKOEMD和誘導(dǎo)表達(dá)載體pKDI、pKMDI；
　　 3.通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)化技術(shù),將有關(guān)載體導(dǎo)入番茄,獲得轉(zhuǎn)基因番茄苗44株。通過PCR驗(yàn)證T-DNA已經(jīng)整合到番茄基因組;
　　 4.通過RT-PCR對(duì)抗壞血酸代

4、謝相關(guān)基因在番茄不同組織中的表達(dá)譜進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)DHAR1和MDHAR1均為組成型表達(dá),但在各組織中的表達(dá)量有差異；
　　 5.對(duì)DHAR1和MDHAR1有關(guān)載體的轉(zhuǎn)基因T0代植株進(jìn)行了初步抗逆性分析。并根據(jù)結(jié)果從每個(gè)載體轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因后代中挑選出5個(gè)系,在T1代中作了進(jìn)一步的分析。初步發(fā)現(xiàn)超表達(dá)DHAR1和MDHAR1以及誘導(dǎo)表達(dá)DHAR1的轉(zhuǎn)基因植株對(duì)提高番茄耐鹽、耐旱、耐寒均有作用。初步結(jié)果表明鹽脅迫下RD29A誘導(dǎo)型啟動(dòng)