擬南芥生育酚環(huán)化酶基因(VTE1)在煙草中的表達(dá)及功能研究.pdf

1、維生素E(V.E.)在動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)具有抗氧化等重要作用，但在植物體內(nèi)的功能卻鮮為人知。本研究以煙草為材料，利用根癌農(nóng)桿菌(Agrobacterium tumefaciens)介導(dǎo)法在煙草中過量表達(dá)擬南芥來源的VTE1。通過外源VTE1基因的過量表達(dá)提高內(nèi)源V.E.的含量，進(jìn)而研究轉(zhuǎn)VTE1基因植株對(duì)脅迫的耐受性反應(yīng)，以探討植物體內(nèi)V.E.含量與植物脅迫耐受性的關(guān)系，為植物抗逆機(jī)理的研究和利用奠定基礎(chǔ)。
　　 本實(shí)驗(yàn)利用CaMV35

2、s啟動(dòng)子與擬南芥來源的生育酚環(huán)化酶基因(VTE1)構(gòu)建的嵌合表達(dá)載體，以根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)的葉盤法轉(zhuǎn)化煙草W38。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：
　　 1.具有卡那霉素抗性的再生植株經(jīng)PCR檢測(cè)，得到了與陽性對(duì)照一致的495bp的目標(biāo)片段；經(jīng)RT-PCR檢測(cè)，其中90％有外源基因表達(dá)。
　　 2.轉(zhuǎn)基因植株的V.E.含量比對(duì)照植株高2倍左右，個(gè)別株系高達(dá)10.16倍。
　　 3.VTE1基因的表達(dá)受環(huán)境脅迫的影響，不同程度的冷凍、熱

3、激、PEG處理均可影響VTE1基因的表達(dá)。經(jīng)過冷凍處理60分鐘、熱處理20小時(shí)、以及PEG處理6小時(shí)，該基因表達(dá)量均有提高。冷凍處理?xiàng)l件下該基因的表達(dá)量是未處理的3倍，熱處理?xiàng)l件下是未處理的2倍左右，PEG處理是未處理的3.5倍。在冷凍、熱激、PEG脅迫處理過程中，轉(zhuǎn)化苗的V.E.含量變化與外源VTE1基因的表達(dá)相對(duì)應(yīng)，表明轉(zhuǎn)化苗的V.E.合成主要由外源VTE1基因的終產(chǎn)物VTE1催化；在冷凍、熱激、PEG脅迫處理過程中，V.E.含量與

4、APX、CAT、SOD等抗氧化酶活性之間存在一定程度的正相關(guān)性，表明V.E.與這些抗氧化酶共同組成了植物體內(nèi)的抗氧化網(wǎng)絡(luò)，保護(hù)植株免受氧化損傷；V.E.的變化與MDA之間存在一定程度的負(fù)相關(guān)性，減輕植物的過氧化損傷。
　　 4.V.E.可提高植物的抗旱性，我們檢測(cè)了11個(gè)轉(zhuǎn)化煙草株系的葉片相對(duì)含水量(RWC)，在大多數(shù)轉(zhuǎn)化煙草植株中，干旱脅迫24小時(shí)的RWC都比野生型高，高出0.16-45％(p＜0.001)。表明轉(zhuǎn)基因煙草比野