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转GmAREB基因提高拟南芥的干旱、氧化胁迫耐性

文献类型： 中文期刊

作者： 高世庆 1 ; 陈明 2 ; 徐兆师 2 ; 唐益苗 1 ; 李连城 2 ; 马有志 2 ; 赵昌平 1 ;

作者机构： 1.北京市农林科学院北京杂交小麦工程技术研究中心

2.中国农业科学院作物科学研究所/农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程/农业部作物遗传改良与育种重点开放实验室

关键词： ABA;bZIP转录因子;拟南芥;胁迫耐性

期刊名称： 作物学报

ISSN： 0496-3490

年卷期： 2011 年 37 卷 06 期

页码： 982-990

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 以耐盐性较强的大豆(Glycine max L.)品种铁丰8号为试验材料,克隆到1个A亚族bZIP类转录因子基因,命名为GmAREB(Glycine max ABA responsive element binding protein)。该基因由1317个核苷酸组成,编码439个氨基酸残基,包括4个保守的磷酸化位点区域(C1、C2、C3和C4)、1个核定位信号区(KVVE)和1个bZIP转录因子保守域。聚类分析显示GmAREB蛋白与拟南芥ABF2、水稻OsTRAB1具有较高的同源性,并存在较近的亲缘关系。采用凝胶阻滞实验方法证明GmAREB蛋白与ABRE顺式元件具有体外结合特异性。功能分析结果表明,在干旱胁迫条件下,GmAREB转基因拟南芥的存活率(50%)显著高于野生型(5%);气孔统计分析显示转基因植株的气孔开度(0.8μm)明显比对照开度小(2.6μm)。氧化胁迫结果显示GmAREB转基因拟南芥在甲基紫精溶液中叶绿素含量比野生型高(7.3mg g-1 FW)。转基因拟南芥RT-PCR分析表明,GmAREB基因过表达能够增强下游胁迫相关基因ABI1、ABI2的表达,抑制气孔开闭相关基因KAT1、KAT2的表达。综上所述,GmAREB基因过表达有效调控了转基因拟南芥下游靶基因表达,加速了气孔关闭,减少了水分蒸发和叶绿素降解,从而提高了转基因拟南芥对干旱、氧化胁迫耐性。

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