西伯利亚蓼胚胎发育晚期丰富蛋白和谷氨酰胺合成酶基因共转化烟草的抗逆性分

发布时间：2016-10-26 15:19

  本文关键词：rd29A启动子的克隆及提高烟草抗逆性的研究，由笔耕文化传播整理发布。

《东北林业大学》 2011年

西伯利亚蓼胚胎发育晚期丰富蛋白和谷氨酰胺合成酶基因共转化烟草的抗逆性分析

李扬  

【摘要】：植物胚胎发育晚期丰富蛋白(1ate embryogenesis abundant protein, LEA)是胚胎发生后期在种子中大量积累的一种蛋白质。高亲水性和强的热稳定性以及缺少半胱氨酸残基、色氨酸残基是LEA蛋白家族的普遍结构特征。谷氨酰胺合成酶(Glutamin synthetase,GS)是第一个从植物中分离纯化和鉴定的酶,也是第一个被发现的能将植物无机盐形式的氨催化同化成有机氮形式的酶。在谷氨酸合成酶的联合作用下,GS将植物吸收的无机态氨转变成有机形式的谷氨酰胺(G1n)和谷氨酸(G1u),在高等植物体内含氮有机物的生物全盛中作为N的供体。本研究从盐胁迫下的西伯利亚蓼cDNA文库中获得的LEA和GS两个基因,分别构建了LEA单基因、GS单基因及LEA-GS双基因植物单价和双价表达载体,成功获得了转单、双价基因烟草,并进行了相关的分子生物学鉴定,分析了转基因烟草的抗盐、抗碱和抗干旱能力。主要研究成果如下： 1、对西伯利亚蓼LEA和GS基因进行了生物信息学分析表明,LEA基因cDNA全长686 bp,其中开放读码框为453 bp,共编码150个氨基酸,属于稳定蛋白。GS基因cDNA全长1273 bp,其中开放读码框为1071 bp,为非稳定蛋白。荧光定量PCR分析显示,在3％NaHC03胁迫下,LEA基因在叶和地下茎中最大表达量出现在48 h,茎中最大表达量出现在72 h；GS基因在叶中最大表达量出现在8 h,茎中最大表达量出现在72h,而地下茎中各时间段的表达量均低于胁迫前。 2、构建了植物单价表达载体pROKⅡ-LEA.pROKⅡ-GS和双价表达载体pROKⅡ-LEA-GS，并转入到烟草中,PCR和RT-PCR等方法验证三个基因已经在烟草中成功表达。 3、选取3个转基因烟草株系,分析逆境胁迫下的非转基因和转基因烟草的MDA含量、SOD活性、POD活性以及可溶性蛋白含量的变化。结果表明,转LEA-GS基因的过量表达增强了烟草抗NaCl.NaHC03和PEG6000胁迫伤害的能力。转基因组培幼苗的耐性分析表明,PEG6000干旱胁迫对幼苗伤害比较大。

【关键词】：
【学位授予单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：S572;Q943.2
【目录】：

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