鹽芥ThGPX1、ThGPX3、ThGPX5的克隆與表達(dá)模式分析.pdf

1、摘要 l ￡‘．72 S 8全世界很多地區(qū)的土壤鹽漬化導(dǎo)致糧食減產(chǎn)，迫使世界各國的生物學(xué)者探究如何提高作物耐鹽性。通過在鹽生植物中尋找關(guān)鍵耐鹽性基因，并遺傳轉(zhuǎn)化到水稻、玉米等糧食作物，是提高作物耐鹽性的可行性途徑之一。鹽芥在高鹽環(huán)境( 3 0 0 m m o l ·L 。N a C l ) 下能夠完成生命周期，是一種真正的耐鹽植物。很多研究表明植物的耐鹽性通常與其有效的抗氧化性正相關(guān)。谷胱甘肽過氧化物酶是植物抗氧化酶系的主要成

2、員之一。鹽芥具有作為耐鹽模式植物的生長特性以及遺傳特點(diǎn)。因此，以鹽芥為研究材料，克隆鹽芥谷胱甘肽過氧化物酶基因并探究這些基因在不同鹽濃度下的表達(dá)模式對揭示植物的耐鹽機(jī)理具有重要的意義。本項(xiàng)研究根據(jù)登錄在N C B I 上的鹽芥E S T 文庫數(shù)據(jù)信息，采用電子克隆策略與實(shí)驗(yàn)方法得到了3 個(gè)谷胱甘肽過氧化酶基因，分別為：T h G P X l 、T h G P X 3 和T h G P X 5 ，并通過半定量R T - P C R ( S

3、 Q R T - P C R )的方法研究了不同鹽濃度處理下T h G P X l 、T h G P X 3 和T h G P X 5 的表達(dá)模式。結(jié)果如下：1 ．鹽芥T h G P X l 長度為7 1 8 b p ，包括完整的C D S 區(qū)。該序列的編碼區(qū)共7 0 5 b p ，編碼2 3 5 個(gè)氨基酸，理論相對分子量約為2 5 9 0 6 ．6 6 D a ，等電點(diǎn)為9 ．4 5 。S Q R T - P C R 分析表明：T h

4、 G P X l 在正常條件下表達(dá)，但一定的鹽濃度可以誘導(dǎo)T h G P X l 表達(dá)量提高，根中T h G P X l 在4 0 0 m m 0 1 ．L 。N a C l 處理下表達(dá)量最高，葉中在1 0 0 m m o l ·L —N a C l 處理A B S T R A C TS o i l s a l i v a t i o nh a sr e d u c e dc r o pp r o d u c t i o ni

5、 nm a n y r e g i o n so f t h ew o r l d ，w h i c hf o r c e dt h ep l a n tp h y s i o l o g i s t s t or e s e a r c ho ns a l tt o l e r a n c ef o ri m p r o v i n gc r o pp r o d u c t i o n ．T h eg e n e sa s s o

6、c i a t e dw i t hs a l tt o l e r a n c ef r o m p l a n t s p e c i e sh i g h l yr e s i s t a n tt os a l ts t r e s sc a nb ei s o l a t e dt ob e u s e di n i m p r o v i n gs a l t t o l e r a n c eo fc r o p ss u

7、 c ha s r i c e a n dm a i z eb yg e n e t i ce n g i n e e r i n g b r e e d i n g ．T h e l l u n g i e l l ah a l o p h i l ai s a b l e t o a c c o m p l i s hl i f e c y c l eu n d e rt h ec o n d i t i o no f3 0 0m

8、m 0 1 ．L ～N a C l ．M a n y s t u d i e sh a v e s h o w nt h a t s a l tt o l e r a n c e i n p l a n t s i s u s u a l l y a s s o c i a t e d w i t h a n e f f i c i e n t a n t i o x i d a n ts y s t e m ．G l u t a t

9、h i o n ep e r o x i d a s e i s a n i m p o r t a n tm e m b e ro fe n z y m a t i ca n t i o x i d a n ts y s t e m ．O nt h eo t h e rh a n d ，Zh a l o p h i l ap o s s e s s e sm a n y t h eg r o w t ha n di n h e r i

10、 t a n c ec h a r a c t e r i s t i c sa s am o d e lo f s a l tt o l e r a n t p l a n t ．T h u s ，c l o n i n go f G P X g e n e sf r o mZ h a l o p h i l aa n d i n v e s t i g a t i n go f t h e i re x p r e s s i o

11、np a t t e m s u n d e rs a l t s t r e s sm a yc o n t r i b u t e t o u n d e r s t a n dt h em e c h a n i s m o f s a l tt o l e r a n c ei np l a n t ．I n t h i s s t u d y , g e n e sT h G P X l ，T h G P X 3 ，a n d

12、T h G P X 5w e r ec l o n e df r o mZ h a l o p h i l a u s i n g s i l i c oc l o n i n g s t r a t e g yw i t ht h eE S T s e q u e n c e so ft h e s p e c i e s ．U s i n g S e m i —Q u a n t i t a t i v e R T - P C R