白桦BpGRAS1基因的克隆及耐盐功能分析

编号 zgly0001736236

文献类型 期刊论文

文献题名 白桦BpGRAS1基因的克隆及耐盐功能分析

作者 张群  及晓宇  贺子航  王智博  田增智  王超 

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(5)

页码 38-46

年份 2021 

分类号 Q786  S722 

关键词 白桦  GRAS转录因子  耐盐性  基因功能  生理途径 

文摘内容 【目的】GRAS转录因子是植物特有的转录因子家族之一,在植物响应盐、干旱等非生物胁迫中发挥重要的调控作用。从白桦(Betula platyphylla)中克隆GRAS转录因子基因,研究其耐盐功能,为研究木本植物GRAS转录因子的抗逆机制奠定理论基础。【方法】在白桦转录组数据库中获得一个GRAS转录因子基因,命名为BpGRAS1(GenBank登录号:MN117546.1)。利用生物信息学进行多序列比对、构建进化树。分别构建植物过表达(pROKⅡ-BpGRAS1)及抑制表达(pFGC5941-BpGRAS1)载体。利用农杆菌介导高效瞬时遗传转化体系获得BpGRAS1基因瞬时过表达(OE)、抑制表达(IE)及对照(WT)白桦植株。通过实时荧光定量RT-PCR(qRT-PCR)技术分析盐胁迫下OE、IE及WT植株中BpGRAS1基因的表达情况,鉴定转基因植株中BpGRAS1的表达效率是否响应盐胁迫。在盐胁迫下比较了BpGRAS1基因瞬时过表达、抑制表达及对照白桦植株的电解质渗透率、失水率、丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性。【结果】BpGRAS1基因的开放阅读框为1 425 bp,编码474个氨基酸。BpGRAS1具有GRAS家族的序列特征,在C端的氨基酸序列相似度较高,与AtSHR亲缘关系较近。盐胁迫处理下,BpGRAS1的表达量升高,过表达植株中表达量高于对照,抑制表达植株中表达量低于对照,说明BpGRAS1受盐胁迫诱导,成功获得过表达及抑制表达植株。过表达BpGRAS1基因能降低白桦在盐胁迫下的电解质渗透率、失水率及MDA的积累,并显著增强了POD和SOD酶的活性,从而提高转基因植株的耐盐性。【结论】BpGRAS1基因响应盐胁迫,过表达BpGRAS1基因降低了盐胁迫下植株细胞受损程度,通过增强POD和SOD活性提高白桦的耐盐能力。