玉米转脂蛋白基因ZmLTP3启动子互作蛋白的筛选与鉴定

转脂蛋白(Lipid transfer protein,LTP)广泛参与植物的各种生长发育进程及逆境响应,但对其表达调控规律的研究则鲜有报道。首先鉴定了ZmLTP3基因上游启动子的核心序列,进而构建了玉米(Zea mays L.)自交系B73的cDNA表达文库,克隆了ZmLTP3基因上游启动子区域,利用酵母单杂交技术筛选,筛选ZmLTP3基因启动子序列互作蛋白。通过测序和生物信息学分析,共筛选到13个互作蛋白cDNA。其中ZmLSD1具有典型的转录因子特征,属于C4类型锌指蛋白家族成员。EMSA检测结果表明,只有ZmLSD1蛋白可以与来自ZmLTP3基因启动子的DNA探针序列结合。上述结果表明ZmLSD1能与ZmLTP3基因启动子结合,并调控其表达的转录因子。

ZmLTP3基因对玉米的遗传转化及耐盐性鉴定

为探讨转脂蛋白在非生物逆境中的作用,将Zm LTP3基因利用花粉管通道法转入玉米自交系京2416中,在PCR和EPSPS速测试纸鉴定基础上连续自交获得转基因阳性株系。以转基因株系OE6、OE10、OE18作为试验组,以自交系京2416为对照(WT),进行盐胁迫处理,比较二者之间在形态指标和生理指标方面的差异。结果显示,在正常生长条件下,转基因株系与野生型的各项指标均无显著差异。在盐胁迫条件下,与野生型相比,转基因株系的株高、茎基宽、根长、鲜质量、干质量及叶绿素含量均显著增加,表现出较好的生长状态;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)活性也显著升高,显示出较高的活性氧清除能力;同时,丙二醛(MDA)含量及相对外渗电导率水平则显著下降,暗示其体内较低程度的细胞伤害水平。以上结果表明,Zm LTP3基因的过量表达可提高玉米的耐盐胁迫能力。

玉米ZmLTP3基因表达载体的构建及遗传转化

LTP3基因在植物生理活动中起着非常重要的作用,为研究玉米(Zea mays)中类LTP3基因的功能,构建了含有ZmLTP3基因序列的重组植物表达载体,通过农杆菌介导转入拟南芥(Arabidopsis thaliana)中进行过量表达。PCR及Western-blot分析结果表明,ZmLTP3基因已转入拟南芥中,并且在大多数转化植株中稳定表达。