猪毛菜液泡膜SsNHX1基因的克隆及功能验证

为研究猪毛菜液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白的功能,从猪毛菜中将该基因克隆出来并在酵母中获得了表达.结果表明,整合外源SsNHX1基因的酵母在含有0.5mol/L NaCl的培养基中的生长速率要比对照高,菌落的直径比对照明显大.证明猪毛菜SsNHX1基因能够有效地提高酵母转化子的耐盐能力.

猪毛菜SsNHX1基因转化烟草的耐盐性研究

将猪毛菜SsNHX1基因构建到植物双元表达载体pBIRD29A中,通过农杆菌介导的烟草叶盘转化法,获得了转pBIRD-SsNHX1基因的烟草植株。分子检测表明SsNHX1整合到了烟草的基因组中,进一步的耐盐试验结果显示转基因烟草种子在高浓度NaCl培养基中的发芽率、生物产量均比对照有明显提高。这表明SsNHX1基因是一个有效的耐盐相关基因,能够应用于培育转基因耐盐植物的操作中。

转碱蓬SsNHX1基因烟草的耐盐抗旱性研究

烟草是重要的模式植物和经济作物,盐害和干旱两种环境因子对其生长发育、产量和品质都危害很大。为了提高烟草的耐盐抗旱性,本研究利用农杆菌介导的遗传转化法在烟草中过量表达了碱蓬液泡膜Na^+/H^+逆向转运基因SsNHX1,对转基因烟草的耐盐及抗旱性进行表型鉴定和各项生化指标的检测,以期得到耐盐抗旱表性良好的SsNHX1转基因烟草。表型分析发现,SsNHX1基因过表达株系L1和L5的抗盐能力比野生型显著提高,表现为盐胁迫条件下仍能保持旺盛的生长且根系的伸长未受抑制。SsNHX1过表达株系在叶片和根系中积累了更多的Na^+和K^+,同时Na^+含量增长速率较快,而K^+含量降低速率较缓,并可维持较高的叶片相对含水量和叶绿素含量,及较低的丙二醛含量和相对电导率。干旱胁迫发现,过表达株系受干旱胁迫程度更小,并在复水后迅速恢复正常生长。同时,过表达株系的丙二醛含量和相对电导率显著低于野生型,且维持了较高的叶片相对含水量及叶绿素含量。这些结果说明SsNHX1基因在烟草中过量表达后,降低了盐胁迫和干旱胁迫对烟草根系及细胞膜的损伤,并通过调节离子含量、降低细胞的渗透势,维持了叶片较高的相对含水量和叶绿素含量,最终提高了烟草的抗盐和抗旱性。