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柽柳ThZFL基因的功能分析
  • 项目名称:柽柳ThZFL基因的功能分析
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:31070595
  • 申请代码:C161002
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2011-01-01-2013-12-31
  • 项目负责人:曲冠证
  • 负责人职称:副教授
  • 依托单位:东北林业大学
  • 批准年度:2010
中文摘要:

我们从柽柳中克隆到一个与抗逆性状相关的基因,其拟南芥中的同源基因被定义为常见的C2H2型锌指蛋白,通过分析我们推测此基因不属于常见的锌指类基因,而是全新的未知基因。本项目希望在以往工作的基础上深入研究。通过酵母单杂交及双杂交方法并结合表达谱分析等方法,系统分析此基因的抗逆性机理及功能。

结论摘要:

从柽柳(Tamarix hispida)根中的cDNA库中分离出一个与盐相关的类锌指基因(ThZFL)。ThZFL基因全长514bp,开放读码框自103位的ATG起,止于421位的TAA,为318bp,共编码105个氨基酸,推测其分子量为11.25kD,等电点pI为9.97。对其进行生物学信息分析,这个基因与动物锌指蛋白有部分相似性。 Northern blot 分析表明盐和渗透剂处理都提高了ThZFL在柽柳根部的表达,也能被ABA诱导。亚细胞定位表明ThZFL蛋白是定位在细胞壁中的蛋白。ThZFL基因启动子驱动GUS基因表达,GUS活性显示该启动子的表达部位在幼苗的整体,叶脉和毛状体表达显著,但在茎尖生长点处表达微弱,推测ThZFL基因主要在成熟组织中发挥抗逆作用。 将ThZFL基因克隆到酵母表达载体pYES2中,转化酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)中,空载体pYES2转酵母为对照。分别用NaCl和甘露醇胁迫处理转ThZFL与对照酵母,表明ThZFL基因对盐和渗透有抵抗能力。转基因植株GUS活性检测表明,拟南芥幼苗几乎整株表达,幼嫩的叶片和茎尖分生组织表达较弱,叶脉表达强一些,而老叶中GUS活性明显减弱,同时还发现毛状体中GUS表达较强。 为进一步研究ThZFL的功能,用农杆菌介导法将ThZFL基因转入烟草中,以GUS基因作为对照,得到了转基因烟草。PCR、Southern 杂交和Northern杂交检测表明ThZFL和GUS基因分别整合到烟草基因组中,并能够表达。选取3个转ThZFL基因株系的种子及叶片进行了非生物胁迫实验,转GUS基因及非转基因烟草作为对照。分析逆境胁迫条件下非转基因、转GUS基因植株和转ThZFL基因植株种子发芽率、相对生长量及丙二醛(MDA)含量。结果显示,胁迫条件下,转ThZFL基因的发芽率、相对生长量明显高于对照,丙二醛含量低于对照。这些结果表明ThZFL的过表达提高了转基因植株的抗盐和耐渗透能力。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 10
  • 0
  • 0
  • 0
  • 1
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