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文檔簡介
1、鹽脅迫下,植物細胞的離子均衡受到破壞,胞質(zhì)中積累過多的Na+,對植物細胞的代謝產(chǎn)生毒害。植物細胞為適應脅迫環(huán)境,一方面積累可溶性有機物質(zhì);另一方面,則通過Na+外排或者區(qū)隔化、并調(diào)整K+/Na+比率的機制來消除Na+的毒害。擬南芥細胞內(nèi)控制Na+外排的基因SOS1及離子區(qū)隔化基因AtNHX1均已克隆,SOS1及AtNHX1在擬南芥中的過量表達顯著提高了轉(zhuǎn)基因植株的耐鹽性。在擬南芥中,SOS1及SOS2、SOS3所組成的SOS信號通路的調(diào)
2、控機制業(yè)已得到闡明,研究表明SOS信號通路在調(diào)控離子均衡和植物耐鹽性中發(fā)揮重要作用。作為擬南芥近緣的鹽生植物鹽芥,短時間內(nèi)能耐受高達500mMNaCl的沖擊,在鹽適應前后既不產(chǎn)生鹽腺也沒有復雜的形態(tài)上的變化,表明其耐鹽性很大程度上源于基本的生理和生化機制。因此在鹽芥中沉默SOS1基因進行研究,對揭示鹽生植物耐鹽性的基礎具有重要意義。 本實驗將鹽芥編碼Na+/H+逆向轉(zhuǎn)運蛋白的SOS1基因721bp的片斷反向重復構(gòu)建到基因沉默載體
3、pGSA1252中,導入農(nóng)桿菌后,進行植物遺傳轉(zhuǎn)化,實現(xiàn)鹽芥中SOS1的轉(zhuǎn)錄水平的下降。在用濃度為50ppm的Glufosinateammonium篩選后,獲得轉(zhuǎn)基因株系,自交一代獲得足夠的轉(zhuǎn)基因種子后,對其進行了分子生物學的驗證及生理指標的檢驗。轉(zhuǎn)基因植株的分子生物學檢測如下: 1.各轉(zhuǎn)基因株系中,均能通過PCR擴增出Bar基因的500bp的特異性條帶,表明T—DNA已經(jīng)攜帶Bar基因及SOS1基因片斷整合進鹽芥基因組中。
4、 2.RealtimePCR結(jié)果顯示,轉(zhuǎn)基因株系在NaCl處理條件下SOS1轉(zhuǎn)錄水平會發(fā)生不同程度的下降。進一步說明SOS1基因的反向重復片段整合到擬南芥的基因組后已正常轉(zhuǎn)錄,并引起了SOS1RNA的降解。 耐鹽生理指標分析表明: 1.在含不同濃度NaCl(0-300mmol/L)的培養(yǎng)基上,SOS1基因的沉默降低了轉(zhuǎn)基因鹽芥的耐鹽性。 2.通過比較各個轉(zhuǎn)基因株系之間耐鹽性的差異及SOS1轉(zhuǎn)錄的水平,發(fā)現(xiàn)SO
5、S1轉(zhuǎn)錄水平降低越多,鹽芥的耐鹽性越差。 3.在用不同濃度的NaCl(0-400mmol/L)處理后,結(jié)果表明轉(zhuǎn)基因植株長勢明顯差于對照。 4.Na+、K+含量測定表明,0,200mmol/LNaCl處理下轉(zhuǎn)基因根和地上部分Na+的積累顯著高于對照,300,400mmol/LLNaCl處理下則差異不是很明顯。0-400mmol/LNaCl處理后,轉(zhuǎn)基因植株和對照中,根和地上部分K+含量均下降,但差異不明顯。 5.
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