酵母耐盐相关基因HAL1在棉花中的功能表达

发布时间：2017-11-19 07:02

  本文关键词：酵母耐盐相关基因HAL1在棉花中的功能表达

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【摘要】：【目的】克隆酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)耐盐基因HAL1(halotolerance)并转化棉花,探究该基因在棉花中的功能,进一步探究酵母耐盐相关基因在高等植物中的具体功能。【方法】根据随NCBI核酸数据库中酵母耐盐基因HAL1的mRNA全长序列信息,利用RT-PCR技术从酿酒酵母AS2.375中克隆该基因。选择酶切位点XbaⅠ和SmaⅠ对表达载体pBI121::GFP进行双酶切,采用In-Fusion技术构建pBI 121-ScHAL1::GFP融合表达载体。以自发荧光较弱的陆地棉品种Y-2067、ZA-23、GZ-2的花粉为材料,用基因枪轰击棉花花粉进行瞬时表达研究。采用基因枪活体转化技术将外源基因表达载体pBI121-HAL1::GFP转化棉花盐敏感材料中s9612,获得T_0棉花转基因种子。用100mol·L~(-1)NaCl盐溶液对转基因T_0种子进行耐盐性发芽试验,并进行分子检测,对鉴定出的转基因植株进行叶盘耐盐性分析。【结果】从酿酒酵母As2.375中克隆耐盐基因ScHAL1,基因全长885 bP,共编码294个氨基酸。对其序列进行分析,发现HAL1蛋白中丝氨酸所占比例最大,整个蛋白呈碱性且带正电,属于亲水性蛋白。根据蛋白二级结构预测结果,推测该蛋白的结构功能域可能主要由无规则卷曲和β-折叠片构成。棉花花粉瞬时表达结果表明,转化HAL1后,3种陆地棉花粉的绿色荧光现象都明显增强,说明该基因可以在这3种陆地棉的花粉中表达。用100 mol·L~(-1)NaCl盐溶液对转基因棉花T_0种子和受体材料中s9612自交种进行胁迫,发现转基因种子萌发能力明显强于受体材料,表明HAL1可以提高种子耐盐性。根据基因核苦酸序列设计2对引物对T_0转基因棉花幼苗进行分子检测,将纯化后的PCR产物进行直接测序,测序结果证明转基因成功。对鉴定出的转基因植株进行叶盘耐盐性分析发现;在600 mol·L~(-1)NaCl和400 mol·L~(-1)NaCl盐胁迫下转基因植株叶盘叶绿素含量均高于对照植株,且在600 mol·L~(-1)NaCl溶液胁迫后,转HAL1植株叶绿素含量反而高于400 mol·L~(-1)NaCl溶液处理后的叶盘。【结论】成功从酿酒酵母中克隆基因HAL1;酵母HAL1对提高棉花耐盐性具有重要作用。
【作者单位】： 中国农业科学院棉花研究所/棉花生物学国家重点实验室/农业部棉花遗传改良重点开放实验室;
【基金】：国家转基因生物新品种培育科技重大专项(2014ZX0800504B)
【分类号】：S562
【正文快照】：

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 于志晶;王岭;金永梅;林秀峰;马瑞;;酵母HAL1基因转化水稻及其耐碱性研究[J];吉林农业科学;2014年06期

2 刘艳芝;韦正乙;邢少辰;谭化;高明;董英山;;HAL1基因转化苜蓿再生植株及其耐盐性[J];吉林农业科学;2008年06期

3 张慧军;董合忠;石跃进;陈受宜;朱永红;;山菠菜胆碱单加氧酶基因对棉花的遗传转化和耐盐性表达[J];作物学报;2007年07期

4 张荃,王淑芳,赵彦修,赵可夫,张慧;HAL1基因转化番茄及耐盐转基因番茄的鉴定[J];生物工程学报;2001年06期

5 ;HAL1 mediate salt adaptation in Arabidopsis thaliana[J];Cell Research;2001年02期

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 张莹;转TsVP-AtNHX1基因棉花的耐盐性研究[D];山东大学;2014年

2 孔静静;藻类耐盐基因的克隆及转化棉花的初步研究[D];河南大学;2013年

3 谢丽霞;极端嗜盐曲霉核糖体蛋白基因SpRPS3ae和SpRPL44的克隆及其抗逆功能研究[D];吉林大学;2013年

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 穆敏;舒娜;王帅;郭丽雪;樊伟丽;阴祖军;王俊娟;王德龙;叶武威;;酵母耐盐相关基因HAL1在棉花中的功能表达[J];中国农业科学;2016年14期

2 刘yN;崔淑芳;张海娜;钱玉源;王广恩;金卫平;李俊兰;;棉花对盐胁迫的响应机制及缓解措施的研究进展[J];农学学报;2015年11期

3 徐博;任伟;王英哲;孙启忠;郭玮;娄玉洁;;紫花苜蓿子叶的高频离体再生体系的建立与优化[J];湖北农业科学;2015年20期

4 袁伊e，

本文编号：1202678