大赖草6-SFT基因的克隆及其转基因烟草抗旱和抗寒性分析

       摘要: 果聚糖合成酶(6-SFT)在植物抵御逆境胁迫中起重要作用。利用 RACE 结合 RT-PCR 技术从大赖草(Leymus racemosus,2n=4x=28, NsNsXmXm)中克隆到6-SFT基因,其完整开放阅读框为1863 bp。该基因被命名为Lr-6-SFT (GenBank 登录号 KT387273),编码620个氨基酸,其推导氨基酸序列含有保守的果糖基转移酶结构域。氨基酸序列比对及进化树分析表明,大赖草6-SFT与华山新麦草、普通小麦、西尔斯山羊草和大麦6-SFT具有高度相似性。采用基因重组技术构建 p1300-35SN-Lr-6-SFT表达载体,利用农杆菌介导法将该载体转入烟草品种 W38中。对经过抗性筛选、PCR和RT-PCR验证的转基因植株进行抗旱和抗寒性鉴定,发现转基因植株与对照相比,抗旱和抗寒性明显增强;在逆境胁迫条件下,转基因植株的果聚糖、可溶性糖、脯氨酸含量都显著高于对照,而丙二醛的含量显著低于对照。本研究表明, Lr-6-SFT基因是典型的GH32家族成员,其表达能够提高烟草对干旱和寒冷胁迫的抗性。

作者:
贺晓岚 王建伟 李文旭 陈真真 赵继新 武军 王中华 陈新宏
单位:
西北农林科技大学农学院 / 陕西省植物遗传工程育种重点实验室,陕西杨凌,712100 凯里学院环境与生命科学学院,贵州凯里,556011 河南省农业科学院小麦研究所,河南郑州,450002
出处:
《作物学报》
刊期:
2016年第42卷第3期
基金:
国家自然科学基金项目(31571650) 西北农林科技大学唐仲英育种基金资助

大赖草6-SFT基因的克隆及其转基因烟草抗旱和抗寒性分析

摘要:果聚糖合成酶(6-SFT)在植物抵御逆境胁迫中起重要作用。利用 RACE 结合 RT-PCR 技术从大赖草(Leymus racemosus,2n=4x=28, NsNsXmXm)中克隆到6-SFT基因,其完整开放阅读框为1863 bp。该基因被命名为Lr-6-SFT (GenBank 登录号 KT387273),编码620个氨基酸,其推导氨基酸序列含有保守的果糖基转移酶结构域。氨基酸序列比对及进化树分析表明,大赖草6-SFT与华山新麦草、普通小麦、西尔斯山羊草和大麦6-SFT具有高度相似性。采用基因重组技术构建 p1300-35SN-Lr-6-SFT表达载体,利用农杆菌介导法将该载体转入烟草品种 W38中。对经过抗性筛选、PCR和RT-PCR验证的转基因植株进行抗旱和抗寒性鉴定,发现转基因植株与对照相比,抗旱和抗寒性明显增强;在逆境胁迫条件下,转基因植株的果聚糖、可溶性糖、脯氨酸含量都显著高于对照,而丙二醛的含量显著低于对照。本研究表明, Lr-6-SFT基因是典型的GH32家族成员,其表达能够提高烟草对干旱和寒冷胁迫的抗性。

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