云杉卷葉蛾抗凍肽基因的合成及其在轉(zhuǎn)基因擬南芥中的功能鑒定.pdf

1、植物在其整個(gè)生活周期中,無時(shí)不處于變化著的環(huán)境中。干旱、高鹽和低溫是諸多非生物逆境中對(duì)作物危害最為嚴(yán)重的自然災(zāi)害,長(zhǎng)期以來,人們都非常關(guān)注對(duì)這種非生物脅迫的研究。通常在逆境條件下,植物能感知,傳遞逆境脅迫信號(hào),誘導(dǎo)相關(guān)功能基因的表達(dá),在生理生化上作出適應(yīng)性響應(yīng).植物在生長(zhǎng)發(fā)育過程中,需要對(duì)各種逆境和發(fā)育信號(hào)作出反應(yīng),這就要求對(duì)各種功能基因的表達(dá)進(jìn)行精確調(diào)控。植物在感受環(huán)境脅迫信號(hào)后,會(huì)激活相應(yīng)的信號(hào)傳導(dǎo)途徑,誘導(dǎo)大量脅迫應(yīng)答基因表達(dá),產(chǎn)

2、生相應(yīng)的脅迫應(yīng)答反應(yīng)。
　　 本研究利用基于PCR的兩步PTDS方法(PCR-based two-step DNA synthesis,PTDS)技術(shù)成功的合成了來源于昆蟲云杉卷葉蛾的抗凍肽基因CFAFP2I,CFAFP3I,CFAFP4I和CFAFP5I。PTDS基因合成方法,是一個(gè)較為簡(jiǎn)單,高效,高保真度,低成本的基于兩步PCR方法合成長(zhǎng)DNA序列方法。同以前的合成方法比較,該P(yáng)TDS還具有時(shí)間短,通常是6到7天,該方法還比

3、較容易獲得不同種類,不同長(zhǎng)度,甚至大于6kb的DNA片段,適合高GC比,高度重復(fù)序列,復(fù)雜二級(jí)結(jié)構(gòu)的DNA合成.因而,PTDS方法提供了一個(gè)能夠合成不同種類、具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)片段基因的可行的技術(shù)。
　　 為了進(jìn)一步分析CFAFP2I,CFAFP3I,CFAFP4I和CFAFP5I基因的功能,本研究構(gòu)建了衣桿菌—植物雙元表達(dá)載體,通過蘸花法轉(zhuǎn)化擬南芥,獲得轉(zhuǎn)CFAFP2I,CFAFP3I,CFAFP4I和CFAFP5I基因的擬南芥

4、植株,結(jié)果表明,過量表達(dá)CFAFP3I基因的擬南芥提高了植物的抵抗低溫的抗性,通過檢測(cè)野生型和轉(zhuǎn)CFAFP3I基因的擬南芥的電導(dǎo)率、脯氨酸、丙二醛和可溶性糖含量等多種生理指標(biāo),更進(jìn)一步驗(yàn)證了過量表達(dá)該基因提高了植物耐低溫的抗性。同時(shí)表明,同類型的基因即使序列很相似,但功能卻未必相同的,本研究中,CFAFP2I與CAFAP3I基因的序列長(zhǎng)度一樣,相似性也很高,但是CAFP2I,CFAFP4I和CFAFP5I基因的轉(zhuǎn)基因擬南芥的抗寒性沒有得