火龙果HuABAR的克隆、生物信息学分析及亚细胞定位

在前期利用SSH筛选到抗旱相关基因HuABAR的Unigene序列的基础上,进行了HuABAR的全长cDNA克隆、生物信息学分析及亚细胞定位。结果表明:HuABAR基因cDNA全长为1 239bp,5′-UTR为264bp,3′-UTR为414bp,完整开放阅读框(ORF)共561bp,编码187个氨基酸;生物信息学分析显示,HuABAR基因编码蛋白具有典型的SRPBCC结构域,并与PYR1/PYLs(pyrabactin resistance 1/PYR1like)家族具有较高的相似性;HuABAR在干旱、高温(42℃)和低温(4℃)等逆境胁迫下显著上调表达,并在干旱胁迫5d、高温3d时表达量最高,低温处理5d内,表达量持续上升;通过PEG介导法瞬时转化拟南芥原生质体进行亚细胞定位分析,发现该基因定位于细胞质,与已报道的其他PYR1/PYLs家族基因一致。因此,HuABAR基因可能在火龙果干旱胁迫应答中发挥重要作用。

马尾松PmMYB169基因亚细胞定位及其超表达烟草低磷抗性分析

为探讨马尾松PmMYB169基因耐低磷胁迫功能,在前期克隆PmMYB169全长序列的基础上,构建pBWA(V)HS-PmMYB169-GLosgfp载体,在烟草中对PmMYB169基因进行亚细胞定位;通过农杆菌介导的叶盘法转化烟草,分析转基因植株对低磷胁迫的抗性。结果表明:PmMYB169基因在细胞核中行使功能;遗传转化获得22株转基因植株,对表达量较高的3个株系(Line-2、Line-11、Line-16)进行耐低磷分析显示,低磷胁迫下转基因烟草中磷含量、生物量、Apase活性、POD活性及SOD活性均显著高于野生型,而正常磷及高磷条件下两者并无明显差异,因此,超表达PmMYB169基因显著提高了植株的耐低磷能力。

超表达马尾松PmMYB169基因提高转基因拟南芥耐低磷能力

MYB转录因子(v-myb avian myeloblastosis viral oncogene homolog)家族在植物应答低磷胁迫中发挥重要作用,在前期工作中,我们通过马尾松(Pinus massoniana)耐低磷种质转录组分析,发掘了应答低磷胁迫的MYB类转录因子。为了进一步验证马尾松MYB基因Pm MYB169在磷吸收及利用上的功能,本研究在已克隆Pm MYB169基因的基础上,构建Pm MYB169正义表达载体,采用浸花转化法转化拟南芥。经抗性筛选及检测,得到2株T3代纯合株系,选择表达量较高株系进行低磷(0.1 mmol/L)处理。结果表明,在正常条件下,转基因与野生型拟南芥的酸性磷酸酶活性(acid phosphatase, APase)、生物量,无机磷及总磷含量均无明显差异;而在低磷条件下,转基因植株中Pm MYB169基因表达上调,其中在根部表达较为明显,转基因植株根部磷转运蛋白PHT1;1的表达量也高于野生型,酸性磷酸酶活性是野生型的2.21倍;与野生型相比,转基因根部无机磷和总磷分别提高了1.40倍、1.53倍,地上部含量分别提高1.21倍、1.40倍;除此之外,转基因植株根部干重、地上部干重及总干重均显著高于野生型。因此,超表达Pm MYB169基因改善了转基因拟南芥有效磷的利用率,提高了耐低磷能力,这为进一步理解MYB基因在马尾松应答低磷胁迫的机制,以及耐低磷种质的早期筛选提供了理论参考。