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钙离子(Ca2+)对植物的生长发育是至关重要的，植物细胞中的Ca2+浓度是受严格控制的，植物对细胞内Ca2+浓度的调节依赖于定位在不同细胞器和质膜上的Ca2+通道(Calcium channel)、Ca2+泵(Calcium pump)和反转运子(Calcium proton antiporter)的活性。迄今为止，植物中已有数种Ca2+泵被发现，分两种类型:内质网型(ER-type Calcium ATPase(ECAs))和自我抑制型(Autoinhibted Calcium ATPase(ACAs)Ca2+泵。本试验采用RNAi技术研究定位于拟南芥(Arabidopsis thaliana)内质网上的钙泵ECA1和ACA2功能。主要结果如下:
1.针对钙泵基因ECA1和ACA2，分别设计引物PCR扩增得到特异片段，用此片段构建成RNAi载体:
pGreen0029-ECA1-1-Sense-GFP-ECA1-1-Antisense(E1-G-E1)；
pGreen0029-ACA2-1-Sense-GFP-ACA2-1-Antisense(A2-G-A2)。
2.载体经酶切验证正确后，采用根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)花粉浸蘸的方法介导转化拟南芥。抗生素筛选及PCR检测证明得到转基因植株。对转基因植株后代进行卡那霉素抗性筛选等遗传分析，获得了T3代纯合体转基因植株(其中转E1-G-E1的11个株系，转A2-G-A2的12个株系)。
3.对这些转基因株系进行RT-PCR分析，转E1-G-E1的11个株系中，ECA1的转录产物比野生型(Wt)有明显降低，且转基因株系之间差异明显，表达水平有一个梯度关系；转A2-G-A2的12个株系中，ACA2的转录产物比野生型(Wt)有明显降低(A2-11除外)，且转基因株系之间差异明显。
4.在1/2MS培养基上转E1.G-E1和A2-G-A2的转基因株系与野生型均无明显区别。在低Ca2+(0.2 mmol·L-1)或高Mn2+(0.5 mmol·L-1)的培养基上，转E1-G-E1基因株系与野生型相比，生长受到不同程度的抑制，ECA1转录量越低，生长受到抑制越大；在低Ca2+(0.2 mmol·L-1)或高Mn2+(0.5mmol·L-1)的培养基上，转A2-G-A2基因株系与野生型相比无明显区别。基因