花生AhSOS2基因的克隆及功能初探

SOS2(Salt Overly Sensitive 2)作为植物中一类重要的耐盐相关基因,在调控细胞内离子平衡及参与植物对盐害的响应及适应过程中具有重要作用。本研究通过RACE的方法,从花生叶片中分离到一长1462 bp、包含1341 bp开放阅读框(ORF)的cDNA片段,生物信息学分析显示,该基因属SOS2类基因,被命名为AhSOS2(GenBank登录号为HG797656),编码446个氨基酸,为丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。对基因表达特性的荧光定量PCR分析显示,AhSOS2在花生中为组成型表达;且受盐胁迫及干旱诱导。经250 mmol L–1 NaCl处理后,该基因在花生幼苗茎中被诱导表达,表达量约是对照茎中的30倍;而在30%PEG-6000模拟干旱处理下,该基因在花生幼苗叶中表达量也明显升高。综合以上结果,显示AhSOS2可能参与并调控花生对逆境的抗性及耐受性。目前,已成功构建了AhSOS2的植物双元表达载体pCAMBIA1301P-AhSOS2并获得转基因植株,初步功能分析显示,过表达AhSOS2基因的转基因水稻对盐胁迫的耐受性提高。预期这方面的工作对于解析花生对盐害、干旱等逆境的适应及防御机制,进而指导花生抗性育种及品质改良具有重要意义。

花生AhSOS2基因原核表达载体的构建及表达

SOS2(Salt Overly Sensitive 2)是植物中一类耐盐相关基因的统称,在植物对盐害的响应及适应过程中具有重要作用。本试验以花生AhSOS2基因全长cDNA为模板,经PCR扩增获得AhSOS2的蛋白编码区,将该区段与表达载体pET-28a(+)融合,构建获得原核表达载体pET-28a-AhSOS2,并进一步在大肠杆菌BL21(DE3)中进行表达。经1.0 mmol/L IPTG诱导后,获得一条约51 kD的融合蛋白条带,且随着IPTG诱导时间的延长,蛋白表达量逐渐提高,诱导8 h可获得较高的蛋白表达水平。

AhSOS2转基因水稻基因表达及抗逆性分析

SOS2(salt overly sensitive 2)作为植物中一类重要的耐盐相关基因,在调控细胞内离子平衡、参与植物对盐害的响应及适应过程中具有重要作用。前期已从花生叶片中分离到基因AhSOS2(Gen Bank登录号为HG797656),其属于SOS2类基因,编码446个氨基酸,为丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。本研究以该基因的转基因水稻株系SOS2-1、SOS2-2、SOS2-3、SOS2-7为材料进行荧光定量PCR,分析基因转录表达情况。结果发现,AhSOS2基因在四个转基因株系中均有表达,且在株系SOS2-3中的表达量高于其它株系。对转基因水稻株系进行250 mmol/L Na Cl处理后,检测其相对电导率和脯氨酸、MDA含量,以及抗氧化酶SOD、POD、CAT、APX酶活等胁迫相关的生理指标。结果显示,胁迫条件下,转基因水稻株系相对电导率低于对照,参与胁迫响应的酶活高于对照,说明AhSOS2对提高受体材料的抗盐及抗胁迫能力具有一定作用。该结果为进一步研究AhSOS2及SOS2基因家族功能、解析其对盐害等逆境的适应机制奠定基础。