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拟南芥生育酚环化酶基因(VTE1)在烟草中的表达及功能研究 | |
其他题名 | Studies on the Expression and Functions of Tocopherol Cyclase Gene (VTE1) from Arabidopsis in Tobacco |
刘小丽 | |
学位类型 | 博士 |
导师 | 刘公社 |
2006 | |
学位授予单位 | 中国科学院植物研究所 |
学位专业 | 植物学 |
关键词 | 生育酚环化酶基因(VTE1) 维生素E(V.E.) 高温 冷冻 PEG 烟草 胁迫 RT-PCR |
摘要 | 维生素E(V.E.)在动物细胞内具有抗氧化等重要作用,但在植物体内的功能却鲜为人知。本研究以烟草为材料,利用根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导法在烟草中过量表达拟南芥来源的VTE1。通过外源VTE1基因的过量表达提高内源V.E.的含量, 进而研究转VTE1基因植株对胁迫的耐受性反应,以探讨植物体内V.E.含量与植物胁迫耐受性的关系,为植物抗逆机理的研究和利用奠定基础。 本实验利用CaMV35s启动子与拟南芥来源的生育酚环化酶基因(VTE1)构建的嵌合表达载体,以根癌农杆菌介导的叶盘法转化烟草W38。实验结果表明: 1. 具有卡那霉素抗性的再生植株经PCR检测,得到了与阳性对照一致的495bp的目标片段;经RT-PCR检测,其中90%有外源基因表达。 2. 转基因植株的V.E.含量比对照植株高2倍左右,个别株系高达10.16倍。 3. VTE1基因的表达受环境胁迫的影响,不同程度的冷冻、热激、PEG处理均可影响VTE1基因的表达。经过冷冻处理60分钟、热处理20小时、以及PEG处理6小时,该基因表达量均有提高。冷冻处理条件下该基因的表达量是未处理的3倍,热处理条件下是未处理的2倍左右,PEG处理是未处理的3.5倍。在冷冻、热激、PEG胁迫处理过程中,转化苗的V.E.含量变化与外源VTE1基因的表达相对应,表明转化苗的V.E.合成主要由外源VTE1基因的终产物VTE1催化;在冷冻、热激、PEG胁迫处理过程中,V.E.含量与APX、CAT、SOD等抗氧化酶活性之间存在一定程度的正相关性,表明V.E.与这些抗氧化酶共同组成了植物体内的抗氧化网络,保护植株免受氧化损伤;V.E.的变化与MDA之间存在一定程度的负相关性,减轻植物的过氧化损伤; 4. V.E.可提高植物的抗旱性,我们检测了11个转化烟草株系的叶片相对含水量(RWC),在大多数转化烟草植株中,干旱胁迫24小时的RWC都比野生型高,高出0.16-45%(p<0.001)。表明转基因烟草比野生型更抗旱; 5. 在耐盐性实验中转基因植株对盐的抗性明显高于野生型烟草;同时,在不同盐浓度(150、250mM)胁迫下转基因植株V.E.含量比未转化植株增加了1.3-1.8倍。 这些研究结果表明,在植物体内转入V.E.代谢途径中的单个外源基因,可有效提高内源V.E.合成,提高植株对环境胁迫的抗性。 |
页数 | 66 |
语种 | 中文 |
文献类型 | 学位论文 |
条目标识符 | http://ir.ibcas.ac.cn/handle/2S10CLM1/14296 |
专题 | 中科院植物分子生理学重点实验室 |
作者单位 | 中国科学院植物研究所 |
第一作者单位 | 中国科学院植物研究所 |
推荐引用方式 GB/T 7714 | 刘小丽. 拟南芥生育酚环化酶基因(VTE1)在烟草中的表达及功能研究[D]. 中国科学院植物研究所,2006. |
条目包含的文件 | ||||||
文件名称/大小 | 文献类型 | 版本类型 | 开放类型 | 使用许可 | ||
2006093.pdf(716KB) | 学位论文 | 开放获取 | CC BY-NC-SA | 浏览 请求全文 |
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