轉(zhuǎn)鹽角草甜菜堿合成相關(guān)基因提高歐美楊107和煙草的耐鹽性.pdf

1、鹽脅迫是影響植物生長分布、產(chǎn)量和質(zhì)量的主要因素之一。在鹽脅迫等逆境下，有些植物體內(nèi)能積累甜菜堿，甜菜堿不但參與細(xì)胞滲透調(diào)節(jié)，同時(shí)還具有保護(hù)細(xì)胞內(nèi)酶蛋白結(jié)構(gòu)和功能的作用。甜菜堿合成涉及多個(gè)酶的作用，磷酸乙醇胺N-甲基轉(zhuǎn)移酶(PEAMT)是合成膽堿的關(guān)鍵酶，膽堿單加氧酶(CMO)則催化膽堿氧化為甜菜堿醛，最后由甜菜堿醛脫氫酶(BADH)作用氧化為甜菜堿，其中PEAMT和CMO對甜菜堿積累起著關(guān)鍵作用。鹽角草(Salicornia europ

2、aea)是一種雙子葉鹽生植物，可在含鹽3.5％以上的濕地正常生長，其體內(nèi)主要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)是Nal+和甘氨酸甜菜堿，把來自于鹽角草的甜菜堿合成相關(guān)基因轉(zhuǎn)入植物中將可能增強(qiáng)植物的耐鹽性。本文通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)法，將鹽角草的甜菜堿合成相關(guān)基因轉(zhuǎn)入歐美楊107(populus×eurnmericana cv.“74/76”)和煙草(Nictiana tabacum L.cv.89)中。
　　 以歐美楊107葉片為外植體，用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法轉(zhuǎn)化

3、鹽角草膽堿單加氧酶基因(SeCMO)，經(jīng)過卡那霉素篩選獲得抗性植株，PCR和Southern雜交檢測表明SeCMO基因已整合到楊樹基因組。組織培養(yǎng)條件下的耐鹽性篩選表明大部分轉(zhuǎn)基因植株比野生型植株的耐鹽性好，并篩選出6個(gè)在鹽處理下生長明顯好于野生型的株系。轉(zhuǎn)基因植株甜菜堿含量顯著高于野生型植株，約是野生型植株的1.2～1.5倍。在50和75mM NaCl鹽處理時(shí)轉(zhuǎn)基因植株葉綠素含量比野生型高，部分株系POD活性顯著高于野生型。耐鹽篩選和

4、生理生化檢測結(jié)果表明轉(zhuǎn)SeCMO基因提高了歐美楊107的甜菜堿含量，從而提高了其耐鹽性。
　　 為進(jìn)一步考察甜菜堿合成酶相關(guān)基因共轉(zhuǎn)化提高植物耐鹽性的效果，本文將同時(shí)攜帶SePEAMT基因和SeCMO基因的植物表達(dá)載體pYLTAC74-7N-Mar-SePEAMT-SeCMO-Mar用電擊轉(zhuǎn)化法轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌EHA105中，通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)法轉(zhuǎn)化煙草，經(jīng)PCR檢測確定轉(zhuǎn)基因煙草植株。在含250mM NaCl的MS培養(yǎng)基上培養(yǎng)35d，野