【摘 要】
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超氧化物歧化酶(SOD)能将超氧阴离子自由基(O2—)快速歧化,将其转化成过氧化氢和分子氧的专一酶类。本研究对OsCu/Zn-SOD蛋白在植物应答盐碱胁迫时的作用进行探讨。以水稻(Or
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超氧化物歧化酶(SOD)能将超氧阴离子自由基(O2—)快速歧化,将其转化成过氧化氢和分子氧的专一酶类。本研究对OsCu/Zn-SOD蛋白在植物应答盐碱胁迫时的作用进行探讨。以水稻(Oryza satiya)品种龙粳11作为研究材料,利用RT-PCR技术,克隆得到长度为636 bp的叶绿体铜锌超氧化物歧化酶基因(OsCu/Zn-SOD,AK059841)的cDNA,编码211个氨基酸组成的蛋白,它与野生稻和谷子Cu/Zn-SOD蛋白高度同源。qRT-PCR检测到OsCu/Zn-SOD在水稻根中表达量最低,在花和S5叶阶段表达量最高。而且,在L5叶阶段到成熟期期间OsCu/Zn-SOD基因表达量水平降低。通过TargetP软件预测OsCu/Zn-SOD基因可能的亚细胞位置,再利用基因枪转化实验与转OsCu/Zn-SOD::GFP基因拟南芥定位实验,确定了 OsCu/Zn-SOD亚细胞位置在叶绿体中。在NaCl胁迫和NaHC03胁迫下,OsCu/Zn-SOD基因表达水平升高。萌发期检测到过表达OsCu/Zn-SOD株系在125、150和170 mM NaCl胁迫下萌发率和株高的表现好于非转基因(NT)。幼苗期检测NaHC03水培胁迫处理下,过表达株系的SOD活性比NT增加显著,鲜重、根长、株高上表现出比NT的显著优势生长;在模拟盐碱田间胁迫栽培试验中,过表达OsCu/Zn-SOD株系成活率(25.19%)和平均千粒重(20.6 g)均高于NT(分别为6.67%和18.15 g)。研究表明过表达OsCu/Zn-SOD基因提高了水稻的活性氧解毒能力,减少了碱性盐胁迫引起的氧化损伤,推测其可能通过缓解了盐碱胁迫带来的次级氧化胁迫进而影响了水稻的抗逆性。
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