【摘 要】
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莲藕(Nelumbo nucifera Gaertn.)是睡莲科莲属多年生水生草本植物,是我国种植面积最大的水生蔬菜。莲藕产品主要有鲜藕、藕粉和莲籽,均含有丰富的淀粉、蛋白质、多种维生素以
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莲藕(Nelumbo nucifera Gaertn.)是睡莲科莲属多年生水生草本植物,是我国种植面积最大的水生蔬菜。莲藕产品主要有鲜藕、藕粉和莲籽,均含有丰富的淀粉、蛋白质、多种维生素以及矿质营养,具有很好的营养保健功能,深受国内外广大消费者的喜爱。钙依赖蛋白激酶(Calcium-dependent protein kinase,CDPK)是生长发育和逆境诱发的钙信号的重要信号传递体,具有调控植物理化代谢、调控信号转导途径中下游基因的表达、调控离子和水分跨膜运输等生物学作用。本文研究了Ca2+对盐胁迫下莲藕相关生理指标的影响,克隆得到莲藕CDPK家族基因,研究分析了其表达特征和功能,成功构建NnCDPK13表达载体。1、研究了盐(NaCl)胁迫下莲藕对外源钙离子(Ca(N03)2)的生理响应。盐胁迫后,莲藕叶片叶绿素、可溶性蛋白含量和SOD活性显著降低,细胞膜透性、丙二醛和脯氨酸含量升高；加入Ca2+后叶绿素、可溶性蛋白含量和SOD活性均显著提高,脯氨酸含量大幅度升高,叶片细胞膜透性和丙二醛含量显著降低；说明Ca2+对盐胁迫下莲藕的生长具有较好的改善作用。2、采用RACE-PCR技术,克隆得到26个莲藕CDPK家族基因,各基因核苷酸全长在1000 bp-2000 bp之间；NnCDPK11、NnCDPK21、NnCDPK22属于偏碱性蛋白,其他属于偏酸性蛋白;在26个NnCDPK蛋白中,有14个稳定蛋白,12个不稳定蛋白；NnCDPK17不含EF手型结构,NnCDPK9含有5个EF手型结构,其他NnCDPK蛋白均含有4个EF手型结构。莲藕CDPK蛋白均为亲水蛋白。3、运用半定量及荧光定量PCR技术,以β-actin为内参,研究NnCDPK基因的表达特性。结果表明：莲藕CDPK基因的表达量大都在0.6%NaCl胁迫后3h、6h明显上调,随后表达量下降；而NnCDPK17基因的表达量无显著变化、NnCDPK26基因在受到盐胁迫后表达量出现明显下调。4、以NnCDPK13为目的基因,成功构建表达载体pAMBIA1301-NnCDPK13,将其转入农杆菌后侵染拟南芥,收获拟南芥种子,进一步利用加有抗生素MS平板对种5、子进行筛选,筛选出能在平板中正常生长的拟南芥幼苗,初步确定为转基因植株。
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