过表达AtVIP1基因增强转基因拟南芥对铜胁迫的抗性

铜对植物生长至关重要,过量会导致生物量降低。AtVIP1属于拟南芥bZIP家族,具有淀粉积累、渗透信号传导和促进农杆菌转化等作用。转录因子VIP1在植物响应非生物胁迫方面已有研究报道,但与铜胁迫相关的研究还未见报道。为明确AtVIP1基因过表达植株在响应铜胁迫过程中的作用,向1/2 MS固体培养基中加入50μM的铜离子,观察AtVIP1基因过表达植株在胁迫后对种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明:在铜胁迫下,AtVIP1基因过表达可减轻对种子萌发的抑制,缓解幼苗受到的伤害,提高SOD、POD和CAT等抗性酶的活性,减少MDA含量,降低细胞膜的通透性,增强拟南芥对铜胁迫的抗性。综上,研究结果为深入解析植物响应铜胁迫的分子调控网络提供一定的理论依据。

异源过表达Atvip1基因增强转基因高粱对盐碱胁迫的抗性

为了研究异源过表达Atvip1基因的高粱对盐碱胁迫的耐受性及相应生长情况,采用NaHCO_(3)∶Na_(2)CO_(3)为5∶1,75 mmol/L,pH值9.63的盐碱胁迫液在高粱三叶一心期处理,在胁迫0,4,12,24,72,120 h对根系的生长指标、叶绿素含量、抗氧化酶活性以及MDA含量进行测定。结果表明:异源过表达Atvip1基因能缓解盐碱胁迫对高粱幼苗生长的伤害,可使幼苗根表面积和根体积增大,根尖数和分叉数增多,高粱主根褐化出现较晚且症状轻,侧根发生早且数量多,在72 h后仍能保证新叶正常伸展,对地上部生长影响较轻。过表达Atvip1基因可提高转基因高粱根系抗O_(2)^(-·)活力,降低MDA的含量,抗氧化酶活性增强;胁迫早期(4~12 h),SOD、CAT和GR作用明显;胁迫中期(24~72 h),所有酶均发挥作用;胁迫后期(120 h),CAT和GSH-PX起重要作用。盐碱胁迫差异转录组分析中,差异表达基因COG分析表明,防御机制在不同时间段中占比较大,获得抗氧化酶相关差异表达基因42个。异源过表达Atvip1基因可通过缓解盐碱胁迫对光合作用和生长发育的影响,降低活性氧破坏及膜损伤来提高转基因高粱对盐碱胁迫的抗性。