超表达AVP1基因提高甜菜的耐低磷和耐盐抗旱性

为探讨H+-焦磷酸酶编码基因对甜菜磷吸收和抗性的影响,实现优良基因在甜菜基因工程中的利用,研究在甜菜中超表达拟南芥液泡膜H+-焦磷酸酶编码基因AVP1,对转基因甜菜分析其耐低磷、耐盐性和抗旱性。结果显示,AVP1基因在甜菜植株的叶片和块根中表达,且在逆境胁迫下增强表达量响应胁迫;低磷处理条件下,转基因甜菜与野生型甜菜相比具有更高的含磷量,可提高甜菜对磷的吸收利用效率;干旱、盐胁迫处理条件下,AVP1基因在转基因甜菜中显著上升,在盐胁迫或干旱处理条件下,转基因植株的生长受抑程度相对较轻。随着盐和干旱胁迫的加剧,转基因植株体内MDA含量与野生型植株相比较低而脯氨酸含量显著增加,AVP1基因可通过减轻逆境对甜菜细胞膜的损伤及提高甜菜细胞的渗透调节能力,进而增强甜菜对高盐和干旱胁迫的抗性。

AM真菌对盐胁迫下番茄幼苗生理特征及AVP1表达的影响

采用温室盆栽试验研究不同NaCl浓度(0、50和85mmol/L)持续胁迫接种摩西球囊霉和地表球囊霉2种AM真菌对加工番茄耐盐性的影响。结果显示:(1)在0mmol/L NaCl处理条件下,2种菌的番茄菌根化苗的根系活力、叶片中可溶性糖、可溶性蛋白、根系脯氨酸含量以及超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性均高于非菌根植株,且丙二醛含量低于非菌根植株,但差异不显著。(2)在50、85mmol/L NaCl浓度胁迫下,接种2种菌根真菌可显著提高番茄植株根系活力,促进叶片中可溶性糖、可溶性蛋白及根系脯氨酸含量的积累,显著提高叶片中与抗逆相关的超氧化物歧化酶和过氧化物酶的活性,减少丙二醛在根系中的积累;随着NaCl浓度的增加,效果更为明显。(3)RT-PCR分析显示,AM真菌和盐胁迫共同调控H+转运无机焦磷酸酶H+-PPase的表达,随NaCl浓度的增加,AVP1基因表达量下降,但菌根化番茄植株的AVP1基因表达量显著高于非菌根植株。研究表明,接种AM真菌后,菌根化植株可通过显著促进幼苗体内渗透调节物质积累和抗氧化酶活性的提高,有效降低体内膜脂过氧化水平,同时过量表达AVP1基因增加了番茄植株中离子向液泡膜的转运,从而缓解盐胁迫对植株的伤害,增强番茄幼苗对盐胁迫的耐性。

AVP1参与植物生长及调控研究进展

无机焦磷酸酶基因(AVP1)编码一个定位在液泡膜上,调控细胞质pH和生长素转运的无机焦磷酸酶(H+-PPase),并参与响应旱胁迫、盐胁迫,跨膜电化学梯度的维持,叶片发育等多种生理过程。本文通过对AVP1发挥生理功能及其机制进行综述,旨在为通过基因工程技术手段利用该基因提供思路。

超表达AVP1基因提高转基因百脉根的耐盐性和抗旱性

本研究以超表达拟南芥液泡膜H^+-焦磷酸酶编码基因AVP1的转基因百脉根为材料,对其耐盐性和抗旱性进行了检测。结果显示:在200 mmol·L^(-1)NaCl下处理或自然干旱7d后,转基因植株的生长虽然受到抑制,但受抑程度明显低于野生型植株,前者叶片相对含水量比后者分别高18%和14%,净光合速率分别高20%和21%,而MDA含量则分别低35%和27%,相对质膜透性分别低28%和27%。此外,随着盐和干旱胁迫的加剧,与野生型植株相比,转基因植株体内积累了更多Na^+、K^+和Ca^(2+)。以上结果表明,AVP1基因的超表达可能提高了百脉根细胞Na^+区域化能力,既减轻了过量Na^+对细胞质的毒害作用,也提高了植株的渗透调节能力,从而增强了百脉根的耐盐性和抗旱性。

农杆菌介导多年生黑麦草遗传转化体系的建立

AVP1基因能够提高植物的抗盐性,通过农杆菌介导AVP1基因转化多年生黑麦草,并建立了较为成熟的遗传转化体系。研究表明,将预培养4d的黑麦草胚性愈伤组织经OD600为0.6左右的农杆菌菌液在负压下侵染6min,共培养3d,用250mg/L的羧苄青霉素(Carb)脱菌,附加150μmol/L的乙酰丁香酮(AS),然后转接到含75mg/L潮霉素(Hpt)的筛选培养基上进行筛选培养的转化体系效果最佳。

植物耐盐性与钠离子动态平衡研究进展

综述了离子转运体系促进植物Na+动态平衡的分子机制,并对盐生植物和淡土植物对盐应答反应和运输中的基因功能进行了比较.将盐生植物中独特的耐盐转运蛋白基因和下游调控基因作为潜在的遗传资源,可为进一步的作物耐盐遗传改良服务.