【摘 要】
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盐胁迫条件下,植物细胞渗透均衡和离子正常均衡状态被破坏,特别是胞质中过多的Na对植物细胞的代谢产生毒害,影响到植物细胞的调节机制.植物细胞为适应胁迫环境,具有一系列的
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盐胁迫条件下,植物细胞渗透均衡和离子正常均衡状态被破坏,特别是胞质中过多的Na<+>对植物细胞的代谢产生毒害,影响到植物细胞的调节机制.植物细胞为适应胁迫环境,具有一系列的适应机制,一方面积累可溶性物质;另一方面,尤其是盐生植物则通过Na<+>外排或者Na<+>区隔化和调整K<+>/H<+>比率的机制来保持胞质内较低的Na<+>浓度,以消除Na<+>的毒害,此过程中,Na<+>/H<+>反向转运蛋白起到重要作用.甜土植物拟南芥胞内控制离子区隔化基因AtNHX1及Na<+>外排的基因SOS1均已克隆,并且AtNHXI在拟南芥中的过量表达显著提高了转基因植株的耐盐性,开创了降低Na<+>毒害的基因操作新途径.真盐生植物盐地碱蓬基因SsNHX1对离子均衡所起的作用,通过SsNHX1基因在拟南芥中的过量表达,进行进一步的研究,对于植物细胞离子均衡研究具有重要意义.该实验对盐地碱蓬SsNHX1基因进行了克隆(GenBank注册号AF370358).由于Na<+>/H<+>反向转运蛋白基因已在拟南芥,水稻等植物中得到克隆.不同的Na<+>/H<+>反向转运蛋白基因具有保守区域,根据保守区段设计引物,扩增得到SsNHX1的部分片段,利用RACE方法得到其两端序列.由序列设计两端特异引物,RT-PCR扩增到SsNHX1全长cDNA,将其克隆并进行序列分析,结果与报导的其他物种中的Na<+>/H<+>反向转运蛋白序列具有较高的同源性.SsNHX1基因cDNA全长1665bp,编码一个分子量约61kD的蛋白.得到SsNHX1片段后,对其在碱蓬中的拷贝数及表达特性进行了分析,Southern结果表明SsNHX1在碱蓬中至少有3个拷贝,应是一个基因家族.Nothern结果显示SsNHX1是受盐胁迫诱导的基因,特别是在叶中的表达更易受到盐诱导,这与其Na<+>/H<+>转运的功能相一致.将SsNHX1cDNA全长ORF克隆入表达载体pROK2中,导入根瘤农杆菌GV3101后,由渗透法进行拟南芥遗传转化,转基因植株经分子检测共得到23个独立转基因植株,PCR结果表明均有外源基因的插入,Southern结果进一步证明外源SsNHX1已整合到拟南芥染色体组中,并有单位点插入和多位点插入的区别.选择在Northern水平表达不同的两个独立株系进行进一步的生理测试.结果表明盐胁迫条件下转基因植株中Na<+>含量明显高于野生型植株,盐耐受能力高于野生型植株,可能与Na<+>区隔化能力的提高有关.
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