GsRZFP1异源转化拟南芥耐酸铝功能研究

来源 :华南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zuo541018125
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铝毒是酸性土壤中限制作物生长的主要因素。在酸性环境下,铝毒抑制植物的根系对水分和营养成分的吸收进而影响植物的产量。野生大豆(Glycine soja Sieb.and Zucc.)是大豆的祖先,其长期在不良环境中生长,对逆境产生了很好的抗性。华南地区的土壤以酸性土壤为主,本课题组前期通过对205份大豆材料进行耐酸铝筛选,最终确定野生大豆BW69为本研究的耐酸铝材料。本研究以野生大豆BW69为研究对象,通过系列实验,最终获得以下实验结果:1.利用野生大豆BW69克隆得到GsRZFP1基因全长序列。GsRZFP1基因来自野生大豆耐酸铝基因表达谱,基因编号为100783915,GsRZFP1基因序列全长1600 bp,开放阅读框的长度为927 bp,编码为308个氨基酸残基。分析GsRZFP1蛋白的结构域发现,GsRZFP1蛋白含有3个结构域,其中,第65个氨基酸到第145个氨基酸为zf-CHY结构域,第200个氨基酸到第244个氨基酸为RING结构域,第248个氨基酸到第308个氨基酸为zinc-ribbon-6结构域。GsRZFP1含有RING型结构域,属于RING型蛋白家族成员。2.通过农杆菌注射法将重组载体及空载体转化烟草进行亚细胞定位分析,发现GsRZFP1蛋白在烟草细胞核中瞬时表达。3.对获得的T3代转基因拟南芥进行耐酸铝表型鉴定,实验发现在一定的铝浓度下GsRZFP1转基因拟南芥株系的相对根长显著高于野生型,说明转基因拟南芥比野生型具有更强的耐铝性。4.对转基因拟南芥的脯氨酸和丙二醛含量进行测定,实验发现,野生型与转基因拟南芥株系体内都含有一定的脯氨酸和丙二醛,在没有AlCl3胁迫处理时,两者含量几乎没有差异。在50μM AlCl3胁迫处理时,野生型和转基因拟南芥株系体内的游离脯氨酸含量都显著增加,两者在体内游离脯氨酸含量的差异达到2倍左右;转基因型拟南芥植株内的丙二醛含量与对照体内含量都相应升高,但对照的丙二醛含量与基因型拟南芥植株相比增加更多;丙二醛含量的多少直接影响植株的细胞损伤率。根据本研究得出,野生豆BW69基因GsRZFP1异源转化拟南芥,增强了转基因拟南芥对酸铝胁迫的耐受性,GsRZFP1对耐酸铝胁迫具有一定作用。
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