异源表达莲脱水素基因NnRab18增强拟南芥胁迫耐受能力

文献类型： 中文期刊

第一作者： 刘涛

作者： 刘涛;盛江源;陈海荣;章毅颖;张荻

作者机构：

关键词： 莲;脱水素;逆境胁迫;抗逆生理;蛋白功能

期刊名称： 植物生理学报

ISSN： 2095-1108

年卷期： 2023 年 010 期

页码： 1909-1922

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 莲（Nelumbo nucifera）的种胚具有寿命长、抗逆性强的生理特征。本研究用莲种胚脱水过程中特异性富集的脱水素基因Nn Rab18遗传转化拟南芥（Arabidopsis thaliana）,探究其响应逆境胁迫的抗氧化功能。NnRab18基因全长972 bp, cDNA全长835 bp,包含444 bp编码序列,编码147个氨基酸残基; NnRab18蛋白属于LEA家族YSK2型脱水素。干旱、低温、渗透或高盐等单一逆境胁迫下, NnRab18转基因拟南芥的生长状态明显优于野生型,其根长提高27%～48%,莲座面积提升8%～33%,鲜重增加27%～92%。与野生型相比,胁迫下4种NnRab18转基因拟南芥的电解质渗漏率显著降低11%～38%;低温与渗透胁迫下膜脂过氧化程度显著下降19%～42%;干旱与低温胁迫下过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）与过氧化物酶（POD）活性均显著提高,在干旱胁迫下提升可达2.9～6倍;渗透胁迫下抗坏血酸（AsA）、还原型谷胱甘肽（GSH）含量分别显著提高9%与35%;在渗透与高盐胁迫下过氧化氢（H2O2）含量分别降低32%与79%,羟自由基（·OH）抑制能力分别提高21%与49%。相关性分析显示转基因拟南芥体内POD、GSH等抗氧化物质在降低膜脂过氧化程度、清除H2O2等方面可能具有重要作用。上述结果表明,胁迫下脱水素NnRab18可有效维持质膜完整性,提高清除活性氧组分的能力,从而提升拟南芥的胁迫耐受能力。

分类号： Q945

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