番茄冷调控蛋白SlCOR413IM1的功能分析

来源 :山东农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:winningking
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
低温是影响植物生长、发育、产量以及地理分布的重要环境因子之一,也是作物生长发育中经常遇到的自然灾害之一。植物在其长期的进化过程中形成了复杂而高效的应答机制,以抵御和适应低温胁迫。在植物遭受低温胁迫时,低温调控网络ICE1-CBF-COR能够快速响应低温,提高植物的低温抗性。COR(cold-regulation)蛋白是一类在低温下快速表达的植物抗寒蛋白,对于叶绿体膜的稳定有着重要的作用。研究表明,除低温胁迫外,COR蛋白也能响应干旱和盐胁迫。番茄是一种起源于热带的冷敏感作物,对于逆境胁迫非常敏感,往往受到逆境胁迫的伤害,造成产量的严重损失。因此,研究逆境胁迫下番茄COR蛋白的功能,具有重要的理论和现实意义。本研究克隆了一个番茄编码冷调控蛋白的基因(SlCOR413IM1),将其转化烟草和番茄,以转正、反义SlCOR413IM1的番茄和过表达SlCOR413IM1的烟草为材料,探讨了转SlCOR413IM1基因番茄在低温胁迫下和过表达烟草在干旱胁迫下的相关功能,主要结果如下:(1)从番茄叶片中分离得到SlCOR413IM1(Gen Bank序列号:AK321304.1),该基因全长为982bp,包含669bp的开放阅读框,119bp的5?-UTR和194bp的3?-UTR,编码222个氨基酸,预测分子量为24.3k Da,等电点为9.75。(2)将SlCOR413IM1-GFP的融合蛋白在拟南芥原生质体中瞬时表达,通过激光共聚焦显微镜观察发现SlCOR413IM1蛋白定位于叶绿体。通过预测发现SlCOR413IM1蛋白可能为叶绿体内膜蛋白。(3)q RT-PCR分析发现,SlCOR413IM1在番茄的根、茎、叶、花和果中均有表达,其中在叶片中的表达量最高。同时,低温、干旱、高温、强光以及ABA均可诱导SlCOR413IM1表达,并且受低温的快速诱导表达。(4)构建SlCOR413IM1的过表达和抑制表达载体,利用农杆菌介导的叶盘法转化番茄和烟草,获得正、反义的转基因番茄和过表达烟草植株。通过PCR和q RT-PCR鉴定和筛选获得的转基因植株,结果表明成功获得了过表达的番茄和烟草植株以及抑制表达的番茄株系。(5)低温胁迫下,过表达SlCOR413IM1的番茄植株表现出较好的幼苗和成苗的生长状况,较低的细胞膜伤害程度;而反义植株的生长状况较差,细胞膜伤害程度较严重,表明过表达SlCOR413IM1的提高了转基因番茄的低温抗性,抑制SlCOR413IM1的表达使反义植株对低温更加敏感。(6)低温胁迫下,过表达SlCOR413IM1减轻了叶绿体膜的损伤,维持了较高的Pn、Fv/Fm、ΦPSII以及s FBPase和GAPDH的活性。过表达SlCOR413IM1减轻了低温胁迫对光合作用的抑制,也缓解了ROS的积累,进而提高了转基因番茄的低温抗性。(7)干旱胁迫下,过表达SlCOR413IM1的烟草减轻了对细胞膜的伤害,缓解了ROS的积累和PSII的光抑制,维持了较高的抗氧化酶(SOD和APX)活性和渗透调节物质的含量。进一步分析发现,高的抗氧化酶活性的维持不依赖于其转录水平。
其他文献
  黄瓜疫病是黄瓜生产中的重要土传病害,化学防治效果不佳且存在生态安全问题.筛选、利用有益微生物及其代谢产物来防治黄瓜疫病是实施绿色植保的具体措施.本研究采用土壤
会议
过渡金属氧化物具有较高的比容量和首次充放电容量、较高的工作电压、高的库伦效率和良好的结构稳定性等特点,是一类发展前景良好的锂离子电池负极和超级电容器电极材料。但
目的评价酸性氧化电位水(EOW)用于呼吸机管道消毒的效果。方法清洗后的呼吸机管道分别浸泡于流动的EOW和含氯消毒剂中,然后纯净水冲洗、干燥柜干燥;对清洗消毒后的呼吸机管路
  花生是我国四大油料作物之一,近年来随着农业产业结构的调整,辽宁花生种植面积逐渐增大,2012年全省种植面积已达37.67万hm2,成为继玉米和水稻之后辽宁省第三大主栽作物.
本论文以硬脂酸为疏水基团对壳聚糖进行疏水修饰合成了壳聚糖-硬脂酸耦合物(CS-SA),通过超声分散法制备纳米粒,用于共轭亚油酸(CLA)的运送,旨在改善其水溶性差的问题,提高其口服生物
  烟草靶斑病[Thanatephorus cucumeris(Frank)Donk]是我国近年新报道的一种叶部真菌病害,2006年首次在我国丹东市烟田发现.2013年吉林省和黑龙江省一些烟叶产区靶斑病大面
会议
目的:探讨影响药物流产成功的相关因素,以减少或避免药物流产并发症的发生。方法:收集2010年1月~2012年1月间825例药物终止妊娠的早孕健康妇女的年龄、胎囊大小及子宫位置等
  2010 ~2012年,本研究在石家庄市鹿泉3502农场花生田进行了花生叶斑病和网斑病对花生产量的影响研究.这3年中,该地花生叶斑病和网斑病的发病为害程度均达到8~9级,采用了杀菌
会议
  小麦白粉病是一种典型的气传病害,在各小麦种植区均有发生。本研究采用近地高光谱遥感和无人机航空遥感技术研究了对小麦白粉病田间病情监测及小麦产量、千粒重和蛋白质含