棉花ALDH7和ALDH12基因在盐和干旱胁迫下功能初步分析

发布时间：2020-04-28 16:37

【摘要】：植物生活在复杂的环境中。长期的进化与适应过程,使得植物拥有了多种应对生物胁迫和非生物胁迫的防御机制。醛脱氢酶(ALDHs)广泛参与植物体应对非生物胁迫的响应。ALDH7(Gh_D06G1578)是陆地棉醛脱氢酶超家族第7家族B1亚家族成员,编码序列长度为1524 bp,蛋白质长度为507(aa),在264 271(aa)区域为醛脱氢酶谷氨酸活性部位;ALDH12(Gh_D03G0856)是陆地棉醛脱氢酶超家族第12家族A1亚家族成员,编码序列长度为1665 bp,蛋白质长度为554(aa),在328 339(aa)区域为醛脱氢酶半胱氨酸活性部位。本研究我们通过拟南芥超表达棉花ALDH基因家族成员ALDH7(Gh_D06G1578)和ALDH12(Gh_D03G0856)基因,在干旱和盐胁迫下进行功能初步分析,主要结果如下:1.干旱和盐胁迫下,拟南芥超表达转基因植株中目的基因ALDH7(Gh_D06G1578)的表达水平与野生型拟南芥(Col-0)相比显著提高。在干旱和盐胁迫下,与野生型拟南芥相比,转ALDH7基因植株CAT(过氧化氢酶)的活性较高,而H_2O_2(过氧化氢)含量较低。转基因拟南芥叶片MDA(丙二醛)的含量比野生型植株低,表明转基因拟南芥在胁迫下所受脂质氧化损伤的程度较小。此外,在干旱和盐胁迫条件下,与野生型植株相比,转ALDH7基因拟南芥中与非生物响应相关的基因AtABF4、AtCBL1、AtSOS1和AtRD29B的表达显著增高。初步表明Gh_D06G1578基因与植物对干旱和盐胁迫的耐受性提高有密切关系。2.在ABA处理下,拟南芥超表达棉花ALDH12(Gh_D03G0856)基因。与野生型植株相比,转基因拟南芥种子萌发率和根伸长量都比较低,说明转ALDH12基因拟南芥对ABA敏感,在胁迫下更容易被ABA所调控以应对胁迫损害。与野生型拟南芥相比,转ALDH12基因拟南芥拥有较高CAT活性和较低的H_2O_2含量。转基因拟南芥与野生型植株相比MDA含量较低,表明转基因拟南芥氧化应激水平较低。生理指标检测发现,与野生型拟南芥相比,转ALDH12基因植株叶片相对含水量比较高,离体叶片失水率和离子渗透率比较低。此外,在胁迫条件下,转ALDH12基因拟南芥中与非生物响应相关的基因AtABF4、AtCBL1、AtSOS1和AtRD29B的表达显著增高。初步表明ALDH12(Gh_D03G0856)基因能够提高植株对干旱和盐胁迫的耐受性。
【图文】：

1 盐胁迫和干旱胁迫下，超表达拟南芥转基因植株和野生型拟南芥表型entary Figure 1 The phenotypes of transgenic lines and wild type Arabidopsis under saltstress and drought stress下转基因系和野生型拟南芥表型；B：盐胁迫下转基因系和野生型拟南芥表型。

pWM101载体结构图
【学位授予单位】：河南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：Q943.2

【参考文献】

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本文编号：2643657