文献类型： 中文期刊

作者： 张艺腾 ¹ ; 管清杰 ² ; 于洋 ¹ ; 郝玉波 ¹ ; 姜宇博 ¹ ; 宫秀杰 ¹ ; 吕国依 ¹ ; 钱春荣 ¹ ;

作者机构： 1.黑龙江省农业科学院耕作栽培研究所

2.东北林业大学生命科学学院/东北盐碱植被恢复与重建教育部重点实验室

关键词： 紫穗槐;抗坏血酸过氧化物酶;干旱;转基因;烟草

期刊名称： 黑龙江农业科学

ISSN： 1002-2767

年卷期： 2024 年 008 期

页码： 51-59

摘要： 为了研究紫穗槐（Amorpha fruticosa L.）在干旱条件下感知胁迫信号并通过生理和生化调节途径来维持其耐性功能作用的基因，可为紫穗槐抗旱性育种提供一个候选基因。通过对紫穗槐在干旱胁迫下的转录组数据进行分析，活性氧平衡系统的抗坏血酸过氧化物酶（Ascorbate Peroxidase,APX2）基因的表达量随胁迫时间显著升高，对紫穗槐的AfAPX2基因进行克隆，采用无缝克隆技术连接入门载体（pQB-V3）,通过Gateway体系LR反应将目的基因构建到表达载体，并用电击法转化根癌农杆菌EHA105,采用农杆菌介导转化烟草（Nicotiana tabacum）,愈伤组织培养成T₀代苗，收获种子后种植研究其与干旱胁迫的相关性。结果表明，AfAPX2基因表达蛋白与拟南芥和水稻的APX2同源比对，同样有过氧化物酶的结构域，推测可以通过ROS途径增强植物抗逆性。AfAPX2蛋白质二级结构有13处α-螺旋，17处β-折叠，4处β-转角和多处无规则卷曲，AfAPX2酶三级结构具有铁离子的结合位点。在干旱胁迫和胁迫后恢复供水下，过表达AfAPX2基因株系的叶片以及植株的茂盛程度明显大于野生型。本研究发现转AfAPX2基因阳性植株对自然干旱胁迫的耐受性增强，提高了烟草的抗旱性，说明AfAPX2在响应干旱胁迫中可能扮演重要的调节角色。进而验证了紫穗槐干旱胁迫转录组的上调基因与其相关，可以找到提高抗旱性的相关基因。