多年生黑麦草LpGCS基因克隆及其在烟草中的初步功能验证

发布时间：2017-11-15 11:13

  本文关键词：多年生黑麦草LpGCS基因克隆及其在烟草中的初步功能验证

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【摘要】：本研究以多年生黑麦草‘高帽2号’叶片为试材,根据同源基因的CDS序列设计简并引物,采用RT-PCR和RACE技术,克隆了多年生黑麦草γ-谷氨酰基半胱氨酸合成酶基因LpGCS。该基因全长为1674bp(GenBank登录号:KJ551844),具有完整的开放阅读框(ORF),共1125bp;对其氨基酸序列特性、结构以及与其他8种同源基因氨基酸序列间的同源性进行了研究,预测该蛋白分子量为42.86kDa,属于不稳定类蛋白质,其蛋白质二级结构以α-螺旋为主;蛋白质氨基酸序列与其他8种同源基因氨基酸序列间同源性都比较高;此外,成功构建了该基因的正、反义植物表达载体pCAMBIA-Ubi-LpGCS+和pCAMBIA-Ubi-LpGCS-,并通过农杆菌介导法获得转正、反义基因烟草。对转基因植株和野生型烟草进行镉离子胁迫试验,生理生化指标测试结果表明镉离子胁迫处理10d后,转LpGCS+植株中MDA含量低于野生型,光合色素含量与POD、SOD、CAT活性均高于野生型;而转LpGCS-植株中MDA含量高于野生型,光合色素含量与POD、SOD、CAT活性均低于野生型。综上所述,LpGCS基因在烟草中的过量表达可以提高植株的耐镉胁迫能力,为进一步利用该基因转化多年生黑麦草培育抗重金属植株奠定基础。
【作者单位】： 中国林业科学研究院林业研究所国家林业局林木培育重点实验室;
【基金】：国家863项目(2011AA10020902)资助
【分类号】：S543.6;Q943.2
【正文快照】： 在植物抗氧化系统中,谷胱甘肽(glutathione,GSH)是植物应对活性氧引起的氧化破坏中最为重要的细胞内物质,其在硫的运输调控、信号转导、代谢物质的结合、外源化学物质的解毒[1]和一些植物悬浮培养细胞和叶片中胁迫响应基因(例如,PR1,GST,GPX,CHS,PAL,SOD等)的表达中起到了重要

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本文编号：1189527