轉AhBADH、PsCAT基因煙草和楊樹的獲得及其抗性分析.pdf

1、植物生長發(fā)育經常遇到的逆境以干旱、鹽堿等最為嚴重，而干旱、鹽堿脅迫通常伴隨著強烈的光照，在干旱強光等逆境脅迫下會導致植物的滲透脅迫和氧化脅迫傷害，使葉綠體的結構和功能遭到破壞，以致光合作用大大降低。如果通過基因工程的手段將合成甜菜堿的關鍵酶基因和參與清除活性氧中過氧化氫的過氧化氫酶基因共同導入植物，發(fā)揮抗氧化、滲透調節(jié)和保護光合中心大分子蛋白質功能，將能有效的提高植物抗旱、抗高光強和耐鹽等抗逆能力。因此，本研究將甜菜堿醛脫氫酶基因和過氧

2、化氫酶基因轉入煙草和楊樹。轉基因植物的獲得也可為探討植物抗逆的生理和分子機制以及具有高抗逆性狀的轉基因楊樹的實際應用打下良好的基礎。 主要實驗結果如下： 1．將來自豌豆的過氧化氫酶基因PSCAT與葉綠體RuBP羧化酶小亞基轉運肽(rbcS-3)基因(Tr)的融合基因與來自山菠菜的甜菜堿醛脫氫酶基因AhBADH基因構建在同一個表達載體中，并且使其分別具有獨立的表達框，然后利用農桿菌介導的葉圓盤轉化法將這兩個基因導入煙草和楊

3、樹，并利用葉綠體RuBP羧化酶小亞基轉運肽的作用使過氧化氫酶特異表達在葉綠體中。在含有抗生素的培養(yǎng)基上篩選獲得單轉AhBADH草和楊樹、單轉PSCAT煙草和楊樹以及同時轉這兩個基因的煙草和楊樹各30多個株系，并對其進行了分子生物學的鑒定和生理指標的檢測。 2．PCR、Northern blot、植株總蛋白Western blot和葉綠體蛋白Western blot結果表明，目的基因已經整合到煙草和楊樹的基因組中，并能正常表達，且

4、在葉綠體rbcS-3轉運肽的作用下能定向進入葉綠體中。 3．在20％PEG6000模擬干旱條件下，不同轉基因的植株(包括單轉AhBADH的煙草和楊樹，單轉PSCAT的煙草和楊樹，以及同時轉這兩種基因的煙草和楊樹)的質膜損傷程度、葉綠素降解程度和PS II的損傷程度都小于野生型，表明轉AhBADH和PSCAT提高了植物的抗旱性。另外，結果表明同時轉AhBADH和PSCAT植株的抗旱性要高于單轉AhBADH和單轉PSCAT的植株。

5、 4．用不同濃度百草枯處理模擬氧化脅迫，結果表明不同轉基因植株的抗氧化性高于野生型植株的抗氧化性，且轉雙價基因植株的抗氧化性高于單轉AhBADH和單轉PSCAT的植株。 5．經200 mM NaCl和高溫/低溫脅迫實驗發(fā)現，不同轉基因植株的抗逆能力均高于野生型植株，且轉雙價基因的植株高于單轉AhBADH和單轉PSCAT的植株。 總之，轉．AhBADH和轉PSCAT提高了轉基因植株的抗氧化酶活性和滲透調節(jié)能力，從而提