葡萄過氧還蛋白基因VvPRXI的人工合成與功能分析.pdf

1、近年來，由于全球環(huán)境不斷的惡化，導(dǎo)致植物遭受到土壤干旱、鹽堿化、極端天氣等多種非生物脅迫。這些非生物脅迫對包括農(nóng)作物在內(nèi)的植物造成了嚴(yán)重的不利影響。對果樹等農(nóng)作物進(jìn)行抗逆育種改良顯得尤為重要，因?yàn)楣麡渖L時(shí)間相對較長。然而，傳統(tǒng)的育種手段在果樹的性狀改良研究方面受到時(shí)間長以及果樹生長發(fā)育過程中其它因素的影響，具有很多缺點(diǎn)。隨著基因工程技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，利用基因工程技術(shù)來解決傳統(tǒng)育種過程中的一些難題并對果樹的性狀進(jìn)行改良已經(jīng)成為了果樹

2、育種研究中一種重要的手段。
　　過氧還蛋白(Prxs)是一類存在于所有生物體內(nèi)的過氧化物酶，它在植物體內(nèi)具有很重要的作用。一些研究表明它具有很強(qiáng)的抗氧化能力，能夠廣泛的清除植物體內(nèi)的活性氧和自由基，對植物的光合作用也具有一定的保護(hù)作用。葡萄是一種經(jīng)濟(jì)價(jià)值和營養(yǎng)價(jià)值都很高的果樹，因此，世界上很多國家都有對葡萄的栽培并將其作為主要消費(fèi)果品。本試驗(yàn)中，通過人工合成方法成功的獲得了葡萄中的過氧還蛋白基因，對其進(jìn)行了功能研究。研究結(jié)果表明葡

3、萄中的過氧還蛋白顯著提高了植物的抗鹽性，這在葡萄或其他果樹的生產(chǎn)育種中具有重要的應(yīng)用價(jià)值，也為其抗逆性研究和品性改良的研究提供了一定的理論基礎(chǔ)。
　　本文中，根據(jù)NCBI數(shù)據(jù)庫中公布的葡萄過氧還蛋白(2-Cys peroxiredoxin，AEL16458)基因的序列，設(shè)計(jì)優(yōu)化其結(jié)構(gòu)，包括消除逆向重復(fù)序列、莖環(huán)結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)錄終止信號，使基因內(nèi)部的GC/AT均衡，提高RNA的穩(wěn)定性;消除內(nèi)含子識別序列，避免在編碼區(qū)內(nèi)發(fā)生內(nèi)含子剪接，導(dǎo)致

4、基因功能的喪失;避免6個(gè)或更多的連續(xù)的A+T序列，5個(gè)或更多的G+C序列;設(shè)計(jì)提高基因5'端的自由能，降低3，端的自由能，以提高基因翻譯效率。通過PTDS法合成了結(jié)構(gòu)優(yōu)化的葡萄過氧還蛋白基因（命名為VvPRXI），然后通過農(nóng)桿菌蘸花法將該基因成功轉(zhuǎn)入到擬南芥中。
　　用不同濃度的NaCl溶液對擬南芥種子、幼苗及植株進(jìn)行鹽脅迫處理，并在150mM NaCl鹽脅迫處理下測定了植株葉片中的幾個(gè)抗逆性生理指標(biāo)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)VvPRXI基因擬

5、南芥植株和對照野生型擬南芥植株之間對于鹽脅迫表現(xiàn)出明顯差異。結(jié)果表明，隨著NaCl濃度的不斷升高，鹽脅迫對于野生型擬南芥種子萌發(fā)率的抑制作用明顯大于轉(zhuǎn)VvPRXI基因擬南芥種子;在150mMNaCl鹽脅迫處理下，野生型擬南芥幼苗和植株的生長狀況明顯弱于轉(zhuǎn)VvPRXI基因擬南芥;在150mMNaCl鹽脅迫處理下，野生型擬南芥和轉(zhuǎn)VvPRXI基因擬南芥植株葉片中葉綠素、丙二醛和脯氨酸的含量變化表明，在鹽脅迫處理下，轉(zhuǎn)VvPRXI基因擬南芥植