齿肋赤藓乙醛脱氢酶基因ALDH21的克隆与表达分析

本文采用RT-PCR方法,从齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)总RNA中获得ALDH21基因cDNA序列,连接到pMD19-T载体上并转化E.coli DH5α,阳性克隆经PCR鉴定后测序,将测序结果与GenBank中山墙藓(Tortula ruralis)和小立碗藓(Physcomitrella patens)相关基因序列进行同源性比对。结果表明,实验成功克隆了S.caninervis的ALDH21基因的cDNA序列(GenBank登录号:GQ245973),为一个完整的ORF,其长度为1452bp。该序列与T.ruralis和P.patens的cDNA序列同源性分别为98%和78%,推导的氨基酸同源性分别为97%和87%。生物信息学分析表明该蛋白质分子量为52.98kD,等电点pI为5.96,编码483个氨基酸,具备ALDH21蛋白家族特征;半定量RT-PCR结果表明:ALDH21在干旱胁迫状态时的表达量显著高于水合状态,说明ALDH21基因可能参与干旱胁迫应答。本文为进一步研究齿肋赤藓ALDH21基因的抗旱机理提供理论依据。

转ScALDH21基因棉花的耐盐性分析

为了进行苗期转ScALDH21基因棉花的耐盐性鉴定。以新农棉1号的T 4转ScALDH21基因棉花株系为研究材料,分别在大田条盆及温室盆栽条件下进行试验。大田条盆试验中,分别统计0.4%,0.5%,0.6%盐土栽种下转ScALDH21基因与受体棉花的叶绿素含量和存活率,并测定其净光合速率、气孔导度、蒸腾速率及瞬时水分利用效率;室内盆栽试验中,分别统计NaCl(150 mmol/L)和清水处理下不同棉花株系MDA、POD、木质素、Na^(+)、K^(+)及Na^(+)/K^(+)值。结果表明,在盐胁迫条件下,与受体棉植株相比,转ScALDH21基因棉株的存活率上升,叶绿体含量增加,净光合速率、气孔导度、蒸腾速率以及瞬时水分利用效率均提高;MDA含量降低,POD活性上升,木质素含量增加。从形态及生理指标层面验证了转ScALDH21基因棉花在苗期提高了植株的耐盐性。

转ScALDH21基因棉花植株能提高棉花抗盐能力

来自极端耐旱齿肋赤藓（Syntrichia caninervis）的ALDH21（GQ245973）基因能否提高棉花耐盐性尚未见报道。本研究利用将Sc ALDH21基因导入新农棉1号的3个T4代转Sc ALDH21基因棉花株系为研究材料,通过不同Na Cl浓度处理转基因棉花种子及其幼苗,鉴定转基因种子萌发和幼苗生长时期的耐盐能力。研究结果表明：受体棉种子萌发耐受的Na Cl浓度为0-50 mmol/L,转基因棉花种子萌发耐受的Na Cl浓度为50-100 mmol/L,部分株系,如L38,能够耐受150 mmol/L Na Cl浓度的盐胁迫;随着盐胁迫浓度升高,种子萌发延迟,萌发率也有不同程度的降低,但转基因种子萌发率均优于受体种子。在高Na Cl浓度（100-150 mmol/L）胁迫下,转基因幼苗鲜重显著高于受体,其鲜重比受体高75%以上;转基因株系SOD和POD活性较受体植株增强。本研究结果表明,在盐胁迫条件下,转Sc ALDH21基因棉花表现出优良的生长和生理优势,转Sc ALDH21基因能提高棉花的抗盐能力。