刚毛柽柳ThPCS1基因克隆与镉胁迫应答分析

编号 zgly0001733520

文献类型 期刊论文

文献题名 刚毛柽柳ThPCS1基因克隆与镉胁迫应答分析

作者 王培龙  杨妮  张傲然  唐努尔·塞力克  李爽  高彩球 

作者单位 林木遗传育种国家重点实验室(东北林业大学) 

母体文献 南京林业大学学报(自然科学版 

年卷期 2021,45(03)

页码 71-78

年份 2021 

分类号 S793.5 

关键词 刚毛柽柳  植物络合素合酶  镉胁迫  基因表达  实时荧光定量PCR 

文摘内容 【目的】探究刚毛柽柳(Tamarix hispida)植物络合素合酶(phytochelatin synthase, PCS)基因ThPCS1的镉胁迫应答功能。【方法】通过逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)对刚毛柽柳ThPCS1基因进行克隆;通过BioEdit、MEGA 5.0等软件对ThPCS1蛋白进行生物信息学分析;通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术分析镉(Cd)胁迫条件下ThPCS1基因在柽柳根和叶中的表达水平;构建pROKII-ThPCS1过表达载体,通过瞬时侵染技术获得转ThPCS1基因柽柳,分析比较转基因和对照柽柳Cd胁迫应答相关生理指标和生理染色情况。【结果】从刚毛柽柳转录组数据中分离出ThPCS1基因的全长转录组序列,预测该基因的开放阅读框为1 581 bp,编码526个氨基酸,编码蛋白质的分子质量为130.75 ku,理论等电点pI为5.0。保守结构域的多重比对分析结果均显示ThPCS1蛋白在N端具有PCS结构域。RT-qPCR结果显示在镉胁迫条件下,ThPCS1基因在柽柳根中被诱导表达,且呈现出组织特异性的表达模式。对镉胁迫处理后的刚毛柽柳ThPCS1转基因植株和对照植株相关生理指标进行测定,结果显示,同对照植株相比,转基因植株的活性氧和镉离子含量降低,细胞膜损伤减小。【结论】刚毛柽柳ThPCS1基因在根中的表达明显受到镉胁迫诱导,可能参与了刚毛柽柳对镉胁迫的应答。本研究初步证明刚毛柽柳ThPCS1基因可能提高了转基因植物的耐镉能力,是一个耐镉分子育种的候选基因。