过表达胡杨PeCPK7提高拟南芥耐盐性

【目的】研究胡杨PeCPK7在植物耐盐过程中的作用,旨在进一步揭示植物耐盐的生理与分子调控机制。【方法】根据NCBI基因组数据库中胡杨PeCPK7 CDS序列,克隆PeCPK7基因,利用DNAMAN进行氨基酸序列比对,并用Mega 7软件进行进化树构建。以过表达PeCPK7拟南芥(PeCPK7-OE1、PeCPK7-OE2和PeCPK7-OE3)、野生型(WT)和转空载体对照(VC)拟南芥株系为试验材料,对各基因型拟南芥进行不同盐浓度处理,从生理生化和分子生物学水平研究胡杨PeCPK7在盐胁迫中的响应机制。【结果】(1)PeCPK7蛋白与其他物种中的CPK7有高度相似性,并与毛果杨PtrCPK7家族亲缘关系最近。(2)盐处理胡杨幼苗,PeCPK7的相对表达量在盐胁迫6 h后达到最大值,至48 h时恢复至最初状态。(3)PeCPK7定位于细胞质中。(4)在盐处理后,过表达PeCPK7拟南芥株系的生存率和根长均显著高于野生型(WT)和转空载体(VC)拟南芥;并且根细胞膜受损伤程度显著低于WT和VC。(5)在根中积累的Na^(+)和H_(2)O_(2)显著低于WT和VC,Ca^(2+)显著高于WT和VC;并且Na^(+)外排和K^(+)内流显著高于WT和VC。(6)盐胁迫下,过表达株系的超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性升高幅度显著高于WT和VC。(7)过表达株系的叶绿素含量、PSⅡ最大光量子效率、实际光合量子产量、相对电子传递速率和光合速率高于WT和VC,而胞间CO_(2)浓度低于WT和VC。【结论】过表达胡杨PeCPK7能够提高拟南芥的耐盐能力,本研究将为利用基因工程提高植物的耐盐性提供理论依据。