cyFBPase基因过表达提高转基因烟草的抗旱性_郭利娜

超表达MfCOR1提高转基因烟草抗寒性和生物量摘要：黄花苜蓿（Medicago falcalta）是一种非常耐寒的豆科牧草，是苜蓿抗性育种的重要基因库。

在本实验室已构建了黄花苜蓿响应低温的cDNA 消减文库基础上，从中选择一个cDNA片段克隆其cDNA全长605 bp，含有579 bp的开放阅读框，编码一个由192个氨基酸组成的蛋白。

在GenBank中尚无与该蛋白同源性高的序列，将编码该蛋白的基因暂命名为MfCOR1（Medicago falcalta cold responsive gene 1）。

该蛋白高度亲水，N-端含有叶绿体信号肽，推测其存在于叶绿体基质中。

利用半定量RT-PCR技术，分析了该基因在低温胁迫下的表达规律，在低温处理2-4 h时其表达已明显受到诱导，低温处理8-96 h后其表达量一直维持在高水平，初步证明MfCOR1是低温诱导基因。

构建了超表达载体pBI-MfCOR1，通过农杆菌介导法转化烟草获得了转基因植株，经过PCR检测筛选出51株阳性植株，挑选其中15株进行Southern杂交分析，结果表明这些转化植株来自不同的转化事件。

选择其中3个单位点的转基因植株T1代幼苗进行Southern杂交和RT-PCR检测，结果表明转基因能稳定遗传并且能表达。

进一步比较测定了低温胁迫对转基因植株T1代幼苗及其野生型对照的影响，转基因株系在冷、冻胁迫下相对电导率的升幅和在冷胁迫下净光合速率的降幅均低于野生型，表明显著提高了抗寒性，充分证明MfCOR1是一个耐寒1基因，与植物抗寒性密切相关。

转基因株系还表现为正常生长条件下苗期生物量显著增大，这与其具有更高的光合速率有关。

研究结果表明，MfCOR1是一个新的耐寒基因，可能参与叶绿体光合作用，提高植物的光合速率，促进苗期的生物量积累，是一个很有应用潜力的新基因，可应用于改良农作物的抗寒性和提高生物产量。

关键词：耐寒基因克隆转基因烟草抗寒性生物量Overexpression of MfCOR1 in Transgenic Tobacco Improves Cold Resistance and BiomassAbstract: Medicago falcata is a kind of Leguminosae forage grasses which has strong tolerance to cold stress. Because of its great resistance to cold, drought and leanness, Medicago falcate serve an important gene pool for crop resistance breeding. A SSH cDNA library of cold-responsive gene in Medicago falcata has been established in our laboratory, in which MfCOR1 gene has been shown to be cold-induced. The full length of MfCOR1 cDNA is 605 bp, which contains an open reading frame (ORF) of 579 bp and encodes a1peptide of 192 amino acids, but no obvious homological sequencehas been found in GenBank. The bioinformatics analysis indicats that the hydrophibic domain is dominant in the structure of MfCOR1 protein which has a predicted signal peptide of chloroplast and might be localized in stroma of chloroplast. The expression pattern of MfCOR1 was analyzed by semi-quantitative RT-PCR. The expression of MfCOR1 is rapidly induced in response to low temperature, and sustained at high expression level up to 96 h after treatment. The over-expression vector of MfCOR1, pBI-MfCOR1, was constructed. The transgenic tobaccos were generated using Agrobacterium-mediated transformation. The transformant plants were analyzed using molecular determinations. PCR detection screens 51 positive MfCOR1 transgenic lines. 15 MfCOR1 transgenic plants were further analyzed by Southern blot. Southern blotting indicates that MfCOR1 integrate into the genome of tobacco from different transformed cases. Southern blot and RT-PCR analysis of 3 T1 plant lines indicates that MfCOR1 could inherite stably and express fully in the transgenic tobacco. Further investigation demonstrate that under lowtemperature stress the transgenic tobacco lines, compared with the1wild type, has a lower increase in comparatively conductance and decrease in net photosynthetic rate. The transgenic tobaccos showed stronger cold resistance than the wild type, and MfCOR1was full proved to be a cold tolerance gene. The results showed that MfCOR1 is closely related to plant cold resistance. Under optimum growth conditions, the transgenic tobaccos have a higher biomass than wild-type plants, as the result of the increase in the net photosynthetic rate in transgenic tobaccos. The results showed that MfCOR1is a novel cold tolerance gene; it may be concerned with photosynthesis, raise photosynthetic rate and biomass accumulation rate in seedling stage. In a word, MfCOR1 has great application potential in the aspect of improving cold resistance and production.Key words: cold tolerance gene cloning transgenic tobaccocold resistance biomass低温是制约植物生长、降低其产量的非生物因素之一。

转基因烟草在PEG6000模拟干旱胁迫条件下的生理响应陈霞;杨鹏军;张旭强;杨宁【摘要】Chorispora bungeana is a rare alpine subnival plant species, the extremely harsh living environment makes it become a new plant for study the responses of drought stress. In this study we used CbPLDα,CbPLDβtransgenic tobacco plants as material to find the mechanism of plants response drought stress, and we also detected the osmolytes content and protective enzymes activity in CbPLDα, CbPLDβtransgenic tobacco plants, using the ways of the drought stress sim-ulated byPEG6000. The results showed that proline, solube sugar and soluble protein involved in strengthening resist-ance of CbPLDα,CbPLDβtransgenic tobacco to drought stress simulated by PEG6000,and in different concentrations of PEG6000 simulate d rought stress, CbPLDα, CbPLDβtransgenic tobacco proline, soluble sugar and soluble protein con-tent were always significantly higher than that of wild type tobacco plants ( P<0.05) . This indicated that osmotic adjust-ment ability of drought stress in CbPL Dαand CbPLDβtransgenic tobacco was stronger than the wild type tobacco plants.In the protective enzymes, Superoxide dismutase(SOD) and Peroxidase (POD) have significant complementary effects on mitigating the injury of membrane lipid peroxidation of transgenic tobacco;Catalase ( CAT) and Ascorbate peroxidase ( APX) played major roles in the mechanism of removal of hydrogen peroxide. SOD,POD,CAT and APX had higher ac-tivity in CbPLDα, CbPLDβtransgenic tobaccos than in wild tobacco plants( P<0.05) . All of these results indicated that protective enzymes had important biological function in protecting transgenic tobacco from drought stress simulate by PEG6000. It partly revealed the physiological and ecological mechanisms of the CbPLDα, CbPLDβgenes responding to drought environment in C. bungeana. The results showed that both CbPLDαand CbPLDβtransgenic tobaccos involved in the regulation pathway of membrane stability, osmotic adjustment and the regulation of anti-oxidative system. CbPLDαand CbPLDβ genes can pro vide powerful genetic resources for improving drought resistance of plants. The results strengthen the PLD for functional studies, supplementary plant resistance to drought stress and drought resistance theory breeding germplasm development and utilization, has important theoretical value and practical significance.%该研究以转高山离子芥的CbPLDα、CbPLDβ基因烟草为材料,研究了渗透调节物质和保护酶系对PEG6000溶液模拟干旱胁迫的响应机制.结果表明:渗透调节物质脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白分别以各自不同的响应方式在干旱胁迫下增强转基因烟草的抗旱性,且在所有浓度PEG6000模拟的干旱胁迫下,转基因烟草的脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白的含量始终显著高于野生型烟草(P<0.05).说明干旱胁迫下两种转基因烟草的渗透调节能力要强于野生型烟草.保护酶系中,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)在减轻干旱胁迫下转基因烟草膜脂过氧化伤害中起到协同互补作用,而过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)在干旱胁迫下转基因烟草清除过氧化氢机制中发挥主要作用,说明保护酶系在抵制干旱胁迫和保护转基因烟草免受干旱伤害方面具有重要的生物学功能,这从生理角度揭示了高山离子芥CbPLDα、CbPLDβ响应干旱的生理生态机理.综上,高山离子芥CbPLDα、CbPLDβ基因参与了干旱胁迫下烟草的膜稳定性调节、渗透调节物质的积累和抗氧化酶系的调控.该研究结果为提高植物抗旱性研究及应用提供了新的基因资源,对于加强PLD功能研究、补充植物抗干旱理论及抗低温干旱育种种质资源的开发利用具有重要意义.【期刊名称】《广西植物》【年(卷),期】2016(036)012【总页数】8页(P1498-1504,1467)【关键词】PEG6000模拟干旱胁迫;CbPLDα;CbPLDβ;渗透调节物质;保护酶【作者】陈霞;杨鹏军;张旭强;杨宁【作者单位】西北师范大学生命科学学院,兰州730070;西北师范大学生命科学学院,兰州730070;西北师范大学生命科学学院,兰州730070;西北师范大学生命科学学院,兰州730070【正文语种】中文【中图分类】Q945干旱已成为导致世界粮食减产的重要因素之一，近几年统计数据表明，因干旱造成的损失在15.6%～48.5%之间，严重影响农业生产的可持续发展。

《利用西伯利亚白刺Na~+-H~+逆向转运蛋白基因提高转基因杨树耐盐性的研究》篇一利用西伯利亚白刺Na~+-H~+逆向转运蛋白基因提高转基因杨树耐盐性的研究利用西伯利亚白刺Na+/H+逆向转运蛋白基因提高转基因杨树耐盐性的研究一、引言随着全球气候的持续变化和人类活动的加剧，土壤盐渍化问题日益严重，对农业生产和生态环境造成了巨大威胁。

植物耐盐性的提高是解决这一问题的有效途径之一。

转基因技术为改良植物耐盐性提供了新的可能。

其中，利用外源基因提高植物耐盐性的研究备受关注。

西伯利亚白刺作为一种具有较强耐盐性的植物，其Na+/H+逆向转运蛋白基因在提高植物耐盐性方面显示出巨大的潜力。

本研究旨在通过将西伯利亚白刺的Na+/H+逆向转运蛋白基因导入杨树中，提高转基因杨树的耐盐性。

二、材料与方法1. 材料准备选择杨树品种作为试验材料，并进行适量的生长调节和准备工作。

同时获取西伯利亚白刺的Na+/H+逆向转运蛋白基因，为后续实验打下基础。

2. 转基因方法利用基因工程技术，将西伯利亚白刺的Na+/H+逆向转运蛋白基因导入杨树中，构建转基因杨树。

3. 耐盐性检测通过在含有不同浓度盐分的环境中培养转基因杨树和非转基因杨树，观察其生长状况、生物量、叶绿素含量等指标，以检测其耐盐性的提高程度。

三、实验结果1. 转基因杨树的构建成功构建了转基因杨树，并进行了初步的筛选和鉴定。

2. 耐盐性检测结果在含有不同浓度盐分的环境中，转基因杨树相比非转基因杨树表现出更强的生长能力和更高的生物量。

具体表现为：（1）生长状况：转基因杨树在盐胁迫下，其株高、茎粗、叶片数等生长指标均优于非转基因杨树。

（2）生物量：在盐胁迫下，转基因杨树的生物量积累速度更快，且生物量明显高于非转基因杨树。

（3）叶绿素含量：转基因杨树的叶绿素含量在盐胁迫下更稳定，表明其光合作用能力更强。

四、讨论本研究结果表明，通过将西伯利亚白刺的Na+/H+逆向转运蛋白基因导入杨树中，可以显著提高转基因杨树的耐盐性。

山东农业大学学报（自然科学版），2012，43（1）：12－17Journal of Shandong Agricultural University（Natural Science）超表达OsSsr1基因增强烟草耐盐性封伟，肖姗姗，常闪闪，刘凤权，邵敏*（南京农业大学植物保护学院/农作物生物灾害综合治理教育部重点实验室，江苏南京210095）摘要：本研究从水稻品种R109中克隆了OsSsr1基因（GenBank Accession No．NM_001065574），并用土壤根癌杆菌介导的方法，把OsSsr1基因转入本氏烟（Nicotiana benthamiana）中，提高了转基因植株的耐盐性。

生理指标测定结果表明：在盐胁迫下，转基因和野生型植株中的丙二醛（MDA）、脯氨酸的含量以及过氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）的活性都呈上升趋势，但转基因烟草中MDA含量升高速率明显低于野生型，而脯氨酸的含量以及POD、SOD活性的升高速率明显高于野生型烟草。

因此，OsSsr1转基因烟草耐盐性的增强，可能是脯氨酸含量和活性氧清除能力的提高引起的。

关键词：OsSsr1；转基因烟草；盐胁迫；活性氧；耐盐性中图分类号：S572文献标识码：A文章编号：1000－2324（2012）01－0012－06OVEREXPRESSION OSSSR1GENE ENHANCED TOBACCO SALT TOLERANCE FENG Wei，XIAO Shan－shan，CHANG Shan－shan，LIU Feng－quan，SHAO Min*（College of Plant Protection/Key Laboratory of Integrated Management of Crop Diseases and Pests，Ministry of Education，Nanjing Agricultural University，Nanjing210095，China）Abstract：OsSsr1gene（GenBank Accession No．NM_001065574），isolated from rice R109by RT－PCR，was transferred into tobacco（Nicotiana benthamiana）by Agrobacterium－mediated transformation，and it enhanced salt tolerance of transgenic tobacco plants．The physiological and biochemical experiments showed that the con-tents of MDA and proline，the activities of MDA and POD were increased in the5－week－old tobacco plants treated with sodium chloride solution．But，the MDA content in transgenic tobacco was lower than wild type to-bacco and the proline content，SOD and POD activity were higher than wild type tobacco．Therefore，it could be proposted that the enhanced salt tolerance in OsSsr1－expressing tobacco is due to the increased proline content and the reactive oxygen species－scavenging ability．Key words：OsSsr1；transgenic tobacco；salt stress；reactive oxygen species；salt tolerance土壤盐渍化是影响农业生产的一个全球性问题。

生物技术进展２０１７年㊀第７卷㊀第３期㊀２０３~２１０ＣｕｒｒｅｎｔＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ㊀ＩＳＳＮ２０９５￣２３４１研究论文Ａｒｔｉｃｌｅｓ㊀收稿日期:２０１７￣０２￣２１ꎻ接受日期:２０１７￣０３￣２０㊀基金项目:吉林省科技发展计划项目(２０１６０５２００６０ＪＨ)资助ꎮ㊀作者简介:顾韩雪ꎬ硕士研究生ꎬ研究方向为植物生物化学与分子生物学研究ꎮＥ￣ｍａｉｌ:ｇｕｈａｎｘｕｅ０１＠１６３.ｃｏｍꎮ∗通信作者:郝东云ꎬ研究员ꎬ研究方向为农艺性状相关基因挖掘ꎮＥ￣ｍａｉｌ:ｄｙｈａｏ＠ｃｊａａｓ.ｃｏｍ过表达玉米Ｚｍｓｈ１基因提高转基因烟草的生物量顾韩雪１ꎬ２ꎬ㊀刘㊀玥１ꎬ㊀陈子奇３ꎬ㊀刘艳芝２ꎬ㊀刘相国２ꎬ㊀郝东云１ꎬ２∗１.吉林农业大学生命科学学院ꎬ长春１３０１１８ꎻ２.吉林省农业科学院农业生物技术研究所ꎬ吉林省农业生物技术重点实验室ꎬ长春１３００３３ꎻ３.哈尔滨师范大学生命科学学院ꎬ哈尔滨１５００８０摘㊀要:蔗糖合成酶(ＳｕＳｙ)是调控植物体内蔗糖代谢的一类关键酶ꎬ而ＳＨ１是玉米ＳｕＳｙ的一种亚型ꎮ研究表明ꎬ玉米ＳｕＳｙ催化活性主要由ＳＨ１基因(Ｚｍｓｈ１)决定ꎬ该基因在玉米分子育种中的价值评估是人们关注的热点ꎮ利用农杆菌介导法将玉米Ｚｍｓｈ１转入模式植物烟草中ꎬ发现转基因烟草中ＳＨ１酶活力比野生型烟草平均提高了３５％ꎬ根和茎的糖代谢关键产物蔗糖和果糖的含量平均增加了２３％和２８％ꎻ同时ꎬＺｍｓｈ１的转入显著提高了转基因烟草的总生物量ꎮ研究结果为进一步在玉米中过表达Ｚｍｓｈ１ꎬ评估转基因玉米的产业化应用价值提供了重要的理论参考ꎮ关键词:蔗糖合成酶ꎻＺｍｓｈ１ꎻ转基因烟草ꎻ生物量ꎻ基因应用价值评估ＤＯＩ:１０.１９５８６/ｊ.２０９５￣２３４１.２０１７.０００８ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＥｎｈａｎｃｉｎｇｔｈｅＢｉｏｍａｓｓｏｆＴｒａｎｓｇｅｎｉｃＴｏｂａｃｃｏｂｙＯｖｅｒｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆＺｍｓｈ１ＧｅｎｅｆｒｏｍＭａｉｚｅＧＵＨａｎｘｕｅ１ꎬ２ꎬＬＩＵＹｕｅ１ꎬＣＨＥＮＺｉｑｉ３ꎬＬＩＵＹａｎｚｈｉ２ꎬＬＩＵＸｉａｎｇｇｕｏ２ꎬＨＡＯＤｏｎｇｙｕｎ１ꎬ２∗１.ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＬｉｆｅＳｃｉｅｎｃｅｓꎬＪｉｌｉｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＣｈａｎｇｃｈｕｎ１３０１１８ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＪｉｌｉｎＰｒｏｖｉｎｃｉａｌＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬｌｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＪｉｌｉｎＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓꎬＣｈａｎｇｃｈｕｎ１３００３３ꎬＣｈｉｎａꎻ３.ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＬｉｆｅＳｃｉｅｎｃｅꎬＨａｒｂｉｎＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＨａｒｂｉｎ１５００８０ꎬＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ:Ｓｕｃｒｏｓｅｓｙｎｔｈｅｔａｓｅ(ＳｕＳｙ)ｉｓａｃｒｕｃｉａｌｅｎｚｙｍｅｆａｍｉｌｙｒｅｇｕｌａｔｉｎｇｓｕｃｒｏｓｅｍｅｔａｂｏｌｉｓｍｉｎｐｌａｎｔｓ.ＳＨ１ｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｓｕｂｔｙｐｅｓｏｆＳｕＳｙｉｎｍａｉｚｅꎬａｎｄｉｔｓｅｎｃｏｄｉｎｇｇｅｎｅ(Ｚｍｓｈ１)ｐｌａｙｓａｍａｊｏｒｒｏｌｅｉｎｔｈｅｃａｔａｌｙｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙｏｆＳｕＳｙ.ＴｈｕｓꎬｔｈｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆＺｍｓｈ１ｉｎｂｉｏｔｅｃｈｂｒｅｅｄｉｎｇｈａｓａｔｔｒａｃｔｅｄａｇｒｅａｔｄｅａｌｏｆａｔｔｅｎｔｉｏｎｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ.ＩｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙꎬｗｅｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｄＺｍｓｈ１ｉｎｔｏｔｏｂａｃｃｏｂｙＡｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ￣ｍｅｄｉａｔｅｄｍｅｔｈｏｄ.ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔꎬｅｎｚｙｍｅａｃｔｉｖｉｔｙｏｆＳＨ１ｉｎｔｈｅｔｒａｎｓｇｅｎｉｃｅｖｅｎｔｓｅｘｈｉｂｉｔｅｄａｎａｖｅｒａｇｅｏｆ３５％ｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈｅｗｉｌｄｔｙｐｅꎬａｎｄｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｔｈｅｋｅｙｍｅｔａｂｏｌｉｔｅｓｓｕｃｈａｓｓｕｃｒｏｓｅａｎｄｆｒｕｃｔｏｓｅｉｎｃｒｅａｓｅｄａｂｏｕｔ２３％ａｎｄ２８％ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｉｎｔｈｅｒｏｏｔａｎｄｓｔｅｍｏｆｔｈｅｔｒａｎｓｇｅｎｉｃｅｖｅｎｔｓ.ＡｔｔｈｅｍｅａｎｔｉｍｅꎬｔｈｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＺｍｓｈ１ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｅｎｈａｎｃｅｄｔｈｅｂｉｏｍａｓｓｏｆｔｒａｎｓｇｅｎｉｃｔｏｂａｃｃｏ.ＴｈｉｓｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙｓｔｕｄｙｐｒｏｖｉｄｅｄｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｐｒｏｖｉｎｇｃｏｎｃｅｐｔｏｆＺｍｓｈ１ｉｎｍａｉｚｅｂｉｏｔｅｃｈｂｒｅｅｄｉｎｇ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ＳｕＳｙꎻＺｍｓｈ１ꎻｔｒａｎｓｇｅｎｉｃｔｏｂａｃｃｏꎻｂｉｏｍａｓｓꎻｐｒｏｖｅｃｏｎｃｅｐｔｏｆｇｅｎｅ㊀㊀玉米是我国东北地区第一大作物ꎬ也是我国主要的粮食作物ꎮ玉米合成并在籽粒中大量积累淀粉是其主要的经济价值所在ꎬ蔗糖合成酶在这过程中起着关键作用ꎮ植物蔗糖合成酶(ｓｕｃｒｏｓｅｓｙｎｔｈａｓｅꎬＳｕＳｙ)是蔗糖进入淀粉代谢途径的首个关键酶ꎬ是１９９５年Ｃａｒｄｉｎｉ[１]首次在小麦胚芽中发现的ꎮ它是由分子量约为８３~１００ｋＤａ的亚基构成的四聚体[２]ꎮＳｕＳｙ由３个大家族组成ꎬ依次为单子叶植物ＳＵＳ族㊁双子叶植物ＳＵＳＹ１族和双子叶ＳＵＳＹＡ族[３ꎬ４]ꎮ玉米ＳｕＳｙ(即ＳＵＳ家族)包. All Rights Reserved.含３种亚型:ＳＨ１㊁ＳＵＳ１和ＳＵＳ３ꎬ其中ＳＨ１是３种亚型中的典型代表[５]ꎬ其编码基因为Ｚｍｓｈ１ꎮＺｍｓｈ１是由Ｃｈｏｕｒｅｙ[６]在玉米皱缩型胚乳突变体ｓｈ１(ｓｈｒｕｎｋｅｎ１)中发现的ꎬ其ｃＤＮＡ序列长度为２７４６ｂｐꎬＣＤＳ区序列长度为２４０９ｂｐꎬ编码８０３个氨基酸ꎬ蛋白分子量约为９１ｋＤａꎮ大多情况下ꎬＳｕＳｙ分解蔗糖(最适ｐＨ６.０~７.０)生成果糖和腺苷二磷酸葡萄糖(ＡＤＰＧ)ꎬ分解的产物参与植物淀粉合成以储存能量[７]ꎮ对于大多数植物来说ꎬ尤其是在以淀粉为主要储藏物质的组织器官中ꎬＳｕＳｙ的功能是非常重要的ꎮＢａｒｏｊａ￣Ｆｅｒｎｎｄｅｚ等[８]发现在马铃薯中过表达内源ＳｕＳｙ基因导致马铃薯块茎膨大ꎬＳｕＳｙ酶活升高ꎻＴａｎｇ等[９]在胡萝卜中反义表达内源ＳｕＳｙ基因ꎬ结果表明储藏组织中的蔗糖利用率显著下降ꎬ蔗糖大量积累ꎬ淀粉㊁葡萄糖㊁果糖和纤维素也有较少量的积累ꎬ转化植株表型也受到影响ꎬ表现为植株矮小㊁叶面积减少[１０]ꎮＷｏｒｒｅｌｌ等[１１]曾在番茄中过表达Ｚｍｓｈ１ꎬ发现转基因番茄果实中ＳｕＳｙ的活性提高ꎬ改变了碳水化合物的分配ꎬ果实重量增加ꎬ表明过表达Ｚｍｓｈ１可以改善作物品质ꎬ提高作物产量ꎮＺｍｓｈ１主要存在于发育的胚乳中ꎬ表达活跃时期与淀粉积累时期重合ꎬ并且ＳｕＳｙ９０％的活性主要由Ｚｍｓｈ１调控[１２ꎬ１３]ꎬ说明该基因在改变作物品质和增加作物产量方面具有潜在的应用价值ꎮ在不同植物中有关过表达Ｚｍｓｈ１的研究至今很少报道ꎬ然而ꎬ该基因在作物特别是玉米生物技术育种中的价值评估(ｐｒｏｖｅｃｏｎｃｅｐｔ)是人们关注的热点ꎮ依据转基因生物技术育种流程ꎬ特定基因的应用价值评估是首要环节ꎬ通常以模式植物为先行实验材料ꎮ本课题组在模式植物烟草中过表达Ｚｍｓｈ１ꎬ通过对转基因烟草进行分子检测和生理指标测定ꎬ研究转基因烟草生物量的变化ꎬ探讨该基因对烟草生长发育㊁碳水化合物代谢以及生物量的影响ꎬ为实验室评估该基因在转基因玉米增产和品质改良等方面的育种价值ꎬ研究该基因参与玉米籽粒淀粉合成代谢机制提供了理论参考ꎮ１㊀材料与方法１.１㊀材料受体材料:大叶烟草(ＮｉｃｏｔｉａｎａｔａｂａｃｕｍＬ.)ꎬ由吉林省农业科学院生物技术研究所保存ꎮ大肠杆菌(Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａｃｏｌｉ)感受态细胞ＤＨ５α和克隆载体ｐＥａｓｙ￣Ｂｌｕｎｔ购自北京全式金生物技术有限公司ꎻ农杆菌ＥＨＡ１０５和植物表达载体ｐＣＡＭ￣ＢＩＡ１３０２￣３５Ｓ￣ｇｆｐ由吉林省农业科学院生物所保存ꎮ试验试剂:限制性内切酶ＳｐｅⅠ㊁Ｔ４连接酶㊁ＰｒｉｍｅＳＴＡＲＨＳＤＮＡ聚合酶㊁ＰｒｉｍｅＳｃｒｉｐｔＲＴｒｅａｇｅｎｔ(ｇＤＮＡＥｒａｓｅｒ)反转录试剂盒㊁ＲＮＡｉｓｏＰｌｕｓＲＮＡ提取试剂盒㊁ＤＮＡＭａｒｋｅｒ均购自ＴａＫａＲａ公司ꎮ主要仪器设备:ＴＣ￣５１２ＰＣＲ仪(英国ＴＥＣＨＮＥ公司)㊁ＤＹＹ￣１０Ｃ型电泳仪(六一仪器厂)㊁ＣＨＢ￣１００恒温金属浴(杭州博日科技有限公司)㊁２￣１６ＰＫ台式冷冻高速离心机(德国ＳＩＧＭＡ公司)ꎮ１.２㊀Ｚｍｓｈ１基因克隆和植物表达载体的构建１.２.１㊀基因克隆㊀根据ＧｅｎＢａｎｋ(ｗｗｗ.ｎｃｂｉ.ｎｌｍ.ｎｉｈ.ｇｏｖ/ｇｅｎｂａｎｋ)提供的Ｚｍｓｈ１的核酸序列(ＧｅｎｅＩＤ:５４２３６５)设计克隆ＰＣＲ引物ꎬ提取玉米Ｂ７３叶片总ＲＮＡꎬ具体方法参照ＲＮＡｉｓｏＰｌｕｓ试剂盒说明书ꎮ反转录得到ｃＤＮＡꎬ具体方法参照ＰｒｉｍｅＳｃｒｉｐｔＲＴｒｅａｇｅｎｔ(ｇＤＮＡＥｒａｓｅｒ)反转录试剂盒说明书ꎮ以反转录ｃＤＮＡ为模版扩增ꎬ设计以限制性内切酶ＳｐｅⅠ为酶切位点的引物Ｚｍｓｈ１￣Ｌ:５ᶄ￣ＧＧＡＣＴＡＧＴＡＴＧＧＣＴＧＣＣＡＡＧＣＴＧＡＣＴＣＧ￣３ᶄ和Ｚｍｓｈ１￣Ｒ:５ᶄ￣ＧＧＡＣＴＡＧＴＡＴＣＧＡＡＧＧＡＣＡＧＣＧＧ￣ＡＡＣＣＴＧ￣３ᶄꎬＰＣＲ反应体系:１μＬ模板ＤＮＡꎬ上㊁下游引物各０.５μＬꎬ酶１０μＬꎬｄｄＨ２Ｏ８μＬꎮ程序:９５ħ５ｍｉｎꎻ９５ħ３０ｓꎬ５８ħ３０ｓꎬ７２ħ４０ｓꎬ３０个循环ꎻ７２ħ１０ｍｉｎꎮＰＣＲ产物经过胶回收纯化后连入克隆载体ꎬ转化到大肠杆菌感受态细胞中ꎬ培养后得到的菌液送大连宝生物公司测序ꎬ以确定克隆序列的正确性ꎮ利用ＣｌｕｓｔａｌＸ在线程序(ｈｔｔｐ://ｗｗｗ.ｃｌｕｓｔａｌ.ｏｒｇ/)比对出烟草(ＮｉｃｏｔｉａｎａｔａｂａｃｕｍＬ.)和玉米(ＺｅａｍａｙｓＬ.)ＳｕＳｙ氨基酸序列同源性为７４.７８％ꎮ１.２.２㊀植物表达载体构建和遗传转化㊀利用限制性内切酶ＳｐｅⅠ分别切割已经纯化的含有Ｚｍｓｈ１基因的ＰＣＲ产物ꎬ以及拟连接的植物表达载体质粒ｐＣＡＭＢＩＡ１３０２￣３５Ｓ￣ｇｆｐꎬ用Ｔ４连接酶３７ħ共孵育连接并转化至ＤＨ５α中ꎬ筛选获得重组质粒ꎬ命名为ｐＣＡＭＢＩＡ１３０２￣３５Ｓ￣Ｚｍｓｈ１￣ｇｆｐꎮ体系和反应条件参照Ｔ４ＤＮＡ连接酶说明书ꎮ采４０２生物技术进展ＣｕｒｒｅｎｔＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ. All Rights Reserved.用农杆菌介导的遗传转化方法转入烟草植株ꎮ获得Ｔ０代转基因植株ꎬＴ０代自交得到Ｔ１代转基因植株ꎮ１.３㊀转基因烟草的分子检测采用ＣＴＡＢ法[１４]ꎬ提取烟草叶片中的基因组ＤＮＡꎮ根据Ｚｍｓｈ１序列ꎬ设计ＰＣＲ特异性引物Ｚｍｓｈ１￣Ｌ:５ᶄ￣ＡＴＧＣＣＴＣＣＴＴＴＣＣＴＣＧＴＣＣＴ￣３ᶄꎻＺｍｓｈ１￣Ｒ:５ᶄ￣ＣＴＣＡＣＧＴＡＣＴＴＣＣＡＧＡＡＣＣＣＧ￣３ᶄꎮＰＣＲ扩增体系和反应程序参考大连宝生物公司技术说明书ꎮ扩增产物进行１％的琼脂糖凝胶电泳(电压１３５Ｖ)ꎬ在紫外凝胶成像仪下观察ＰＣＲ电泳结果ꎮ１.４㊀ＲＴ￣ＰＣＲ分析设计ＲＴ￣ＰＣＲ引物ꎬ提取转基因烟草总ＲＮＡꎬ方法参照ＲＮＡｉｓｏＰｌｕｓ试剂盒说明书ꎬ将ＲＮＡ反转录为ｃＤＮＡꎬ方法参照ＰｒｉｍｅＳｃｒｉｐｔＲＴｒｅａｇｅｎｔ(ｇＤＮＡＥｒａｓｅｒ)试剂盒说明书ꎮ正反方向引物分别为:ＲＴ￣Ｚｍｓｈ１￣Ｌ:５ᶄ￣ＡＴＧＣＣＴＣＣＴＴＴＣ￣ＣＴＣＧＴＣＣＴ￣３ᶄ和ＲＴ￣Ｚｍｓｈ１￣Ｒ:５ᶄ￣ＴＣＧＴＣＧＴＧＣ￣ＣＣＴＴＧＴＡＧＴＴＡＴＧ￣３ᶄꎮ１.５㊀蔗糖合成酶酶活分析酶活测定方法采用蛋白计量方法ꎬ具体参照Ｚｈｕ等[１５]的方法ꎮ１.６㊀蔗糖含量测定蔗糖含量用比色法测定ꎬ具体步骤参照Ｒｏｅ等[１６]的方法ꎮ１.７㊀果糖含量测定果糖含量用比色法测定ꎬ具体步骤参照李合生等[１４]的方法ꎮ１.８㊀数据分析用ＳＰＳＳ１７.０软件对试验数据进行统计学分析[１７]ꎮ２㊀结果与分析２.１㊀转基因烟草的ＰＣＲ验证选取３株Ｔ１代转基因烟草(分别为转化事件９＃㊁转化事件４＃和转化事件７＃)作为实验对象ꎮ为验证经农杆菌转化获得的烟草植株是否为阳性转基因材料ꎬ提取Ｔ１代烟草叶片的基因组ＤＮＡꎬ以转化质粒为阳性对照㊁Ｚｍｓｈ１基因部分序列为目标产物㊁野生型烟草植株为阴性对照㊁水为空白对照ꎬ进行ＰＣＲ检测ꎬ产物经１％琼脂糖凝胶电泳检测(图１)ꎬ目标产物条带大小为４４６ｂｐꎬ与预期结果一致ꎬ初步表明获得转基因阳性烟草ꎮ图１㊀转基因烟草Ｚｍｓｈ１基因ＰＣＲ产物电泳结果Ｆｉｇ.１㊀ＥｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓｏｆＺｍｓｈ１ＰＣＲｐｒｏｄｕｃｔｓｉｎｔｈｅｔｒａｎｓｇｅｎｉｃｔｏｂａｃｃｏ.Ｍ:Ｍａｒｋｅｒ(ＤＬ２０００)ꎻ１:转化质粒(阳性对照)ꎻ２:野生型烟草(阴性对照)ꎻ３~５:转化事件９＃ꎻ６~８:转化事件４＃ꎻ９ꎬ１０:转化事件７＃ꎻ１１:水(空白对照)ꎮ２.２㊀Ｚｍｓｈ１基因表达分析为分析Ｚｍｓｈ１基因在转基因烟草植株中是否转录表达ꎬ提取Ｔ１代转Ｚｍｓｈ１基因烟草植株叶片总ＲＮＡꎬ将ＲＮＡ反转录成ｃＤＮＡꎬ进行ＲＴ￣ＰＣＲ分析ꎮ以烟草保守基因Ｌ２５作为内参基因ꎬＺｍｓｈ１为目的基因ꎬ野生型烟草植株为阴性对照ꎬ水为空白对照ꎮ结果(图２)表明ꎬ转基因烟草和野生型烟草的内参基因均具有较好的扩增效率ꎬ图２㊀转基因烟草中Ｚｍｓｈ１(Ａ)和内参Ｌ２５(Ｂ)基因的ＲＴ￣ＰＣＲ产物Ｆｉｇ.２㊀ＲＴ￣ＰＣＲｐｒｏｄｕｃｔｓｏｆＺｍｓｈ１(Ａ)ａｎｄｉｎｔｅｒｎａｌｃｏｎｔｒｏｌｇｅｎｅＬ２５(Ｂ)ｉｎｔｈｅｔｒａｎｓｇｅｎｉｃｔｏｂａｃｃｏ.Ｍ:ＤＬ２０００Ｍａｒｋｅｒꎻ１:转化事件９＃ꎻ２:转化事件４＃ꎻ３:转化事件７＃ꎻ４:野生型烟草ꎻ５:水(空白对照)５０２顾韩雪ꎬ等:过表达玉米Ｚｍｓｈ１基因提高转基因烟草的生物量. All Rights Reserved.说明ＲＮＡ质量完好(图２Ｂ)ꎮ阴性对照和空白对照均无条带ꎬ１~３泳道为转基因烟草ꎬ能扩增出４４６ｂｐ的目标片段(图２Ａ)ꎬ与目的基因理论片段大小一致ꎬ表明玉米Ｚｍｓｈ１基因在烟草植株中能够正常转录表达ꎮ进一步证明获得转基因阳性烟草ꎮ２.３㊀转基因烟草中蔗糖合成酶活力测定为验证转基因烟草中的蔗糖合成酶具有生物学活性ꎬ本实验结合前人蔗糖诱导光敏色素相互作用因子的表达实验[１８]ꎬ选取光合作用的主要场所 叶片(采摘自苗期Ｔ１代烟草)为实验对象ꎬ采用紫外分光光度法测定ＯＤ值ꎬ对照标准曲线ꎬ由公式计算得到蔗糖合成酶活力ꎮ结果表明:转基因烟草中蔗糖合成酶活力均比野生型烟草高ꎬ转化事件９＃的蔗糖合成酶活力最高ꎬ约为野生型烟草的１.５倍(图３)ꎮ２.４㊀转基因烟草中蔗糖含量测定植物中蔗糖合成酶催化反应的底物是蔗糖ꎬ为探究转基因烟草中蔗糖合成酶活力升高对蔗糖含量的影响ꎬ以进一步验证Ｚｍｓｈ１在转基因烟草中的功能ꎬ本研究应用比色法测定现蕾期和开花期Ｔ１代转基因烟草不同部位的蔗糖含量ꎮ结果表明ꎬ转基因烟草与野生型烟草的叶和叶脉中蔗糖含量均高于根和茎ꎮ现蕾期的转基因烟草根中的蔗糖含量高于野生型烟草ꎬ在叶和叶脉中蔗糖含量低于野生型烟草ꎻ开花期的转基因烟草根㊁茎㊁叶㊁叶脉中蔗糖含量均高于野生型烟草(表１)ꎮ２.５㊀转基因烟草中果糖含量测定为验证蔗糖合成酶活力升高能否促进植物中蔗糖代谢ꎬ生成果糖ꎮ本研究应用比色法测定现蕾期和开花期Ｔ１代烟草根㊁茎㊁叶㊁叶脉中果糖的图３㊀蔗糖合成酶的活性测定Ｆｉｇ.３㊀Ａｃｔｉｖｉｔｙｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｓｕｃｒｏｓｅｓｙｎｔｈａｓｅ.ＷＴ:野生型烟草ꎻ９＃ꎬ４＃ꎬ７＃:转基因烟草ꎮ表１㊀转基因烟草蔗糖含量Ｔａｂｌｅ１㊀Ｓｕｃｒｏｓｅｃｏｎｔｅｎｔｉｎｔｈｅｔｒａｎｓｇｅｎｉｃｔｏｂａｃｃｏ.野生型烟草(ｍｇ/ｇ)转基因烟草９＃(ｍｇ/ｇ)４＃(ｍｇ/ｇ)７＃(ｍｇ/ｇ)现蕾期根５８.３ʃ３.２７６.７ʃ５.６∗５９.６ʃ２.４６３.１ʃ６.１茎６１.９ʃ１１.８９５.４ʃ１５.３∗５２.３ʃ９.７７２.３ʃ４.４∗叶３１９.５ʃ１１.９２７０.５ʃ１４.８∗３００.３ʃ１５.９２９８.３ʃ８.７∗叶脉１５６.６ʃ１.６１３４.３ʃ４.３１３６.８ʃ８.２１４１.２ʃ７.４开花期根５８.０ʃ２.６６８.７ʃ１０.５６０.１ʃ８.１６５.９ʃ７.７茎４２.３ʃ１０.４６５.７ʃ６.６∗４６.１ʃ４.２４８.９ʃ７.６叶２８９.８ʃ６.６３７２.６ʃ３.１∗３１０.６ʃ８.５３２９.９ʃ４.６叶脉１９３.７ʃ１１.５２０５.０ʃ４.３２００.６ʃ６.１２０１.５ʃ５.２㊀注:数据为平均值ʃ标准误ꎬ∗表示与野生型相比在Ｐ<０.０５水平上差异显著ꎮ６０２生物技术进展ＣｕｒｒｅｎｔＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ. All Rights Reserved.含量ꎮ结果表明(表２)ꎬ现蕾期的野生型烟草和转基因烟草植株中ꎬ茎>叶脉>根>叶ꎬ转基因烟草相比野生型烟草ꎬ各部位果糖含量均较高于野生型烟草ꎬ茎中相差较大ꎻ开花期时ꎬ野生型烟草植株中果糖含量:叶>茎>根>叶脉ꎻ在转基因烟草中:茎>叶>叶脉>根ꎮ２.６㊀转基因烟草的生理指标观测为检验Ｚｍｓｈ１对烟草生长和发育的影响ꎬ本研究对Ｔ１代转基因烟草的生物量积累和与光合作用有关的生理指标进行观察ꎮ分别以转化事件４＃㊁７＃㊁９＃为观察对象ꎬ连续测量烟草整个生长期的株高变化ꎬ结果表明:转基因烟草生长表现为苗期生长缓慢ꎬ株高比野生型烟草矮ꎬ营养期和生殖期生长迅速ꎬ到生殖生长结束时株高比野生型烟草高(图４)ꎮ由于农杆菌介导法将外源基因转入烟草基因组时插入位点的随机性ꎬ导致３个转化事件９＃㊁４＃㊁７＃烟草的株高等表型出现差异ꎮ比较转基因烟草和野生型烟草生物量ꎬ结果表明ꎬ转基因烟草较野生型烟草生物量显著增加(表３和图６ꎬ彩图见图版二)ꎮ连续观测其生长期内１２０ｄ的叶绿素含量ꎬ结果表明ꎬ转基因烟草的叶绿素含量较野生型在生长初期含量较低ꎬ两个月后叶绿素含量持续升高并最终高于野生型(图５)ꎮ３㊀讨论本研究在烟草中过表达了玉米蔗糖合成酶基因Ｚｍｓｈ１ꎬ该基因的转入增加了转基因烟草中蔗表２㊀转基因烟草果糖含量Ｔａｂｌｅ２㊀Ｆｒｕｃｔｏｓｅｃｏｎｔｅｎｔｉｎｔｈｅｔｒａｎｓｇｅｎｉｃｅｖｅｎｔｓ.野生型烟草(ｍｇ/ｇ)转基因烟草９＃(ｍｇ/ｇ)４＃(ｍｇ/ｇ)７＃(ｍｇ/ｇ)现蕾期根５５.４ʃ６.６７９.３ʃ８.７∗５６.２ʃ３.７６８.７ʃ４.２茎１６０.７ʃ１０.７２４９.３ʃ１４.２∗１７１.３ʃ１３.５１８０.５ʃ９.１∗叶５０.６ʃ１.０８５.０ʃ５.１∗６０.１ʃ６.５７２.１ʃ５.１∗叶脉８２.７ʃ７.５１１１.１ʃ８.４∗８３.７ʃ６.２８９.６ʃ８.９开花期根３０.１ʃ１.０５９.４ʃ１０.５∗３２.６ʃ４.２４０.２ʃ６.５∗茎８９.４ʃ６.４１５９.５ʃ９.６∗９６.３ʃ１０.１９９.５ʃ７.９叶９３.９ʃ０.４８０.３ʃ１.０∗９０.１ʃ８.７８７.６ʃ８.１叶脉４１.１ʃ６.５６５.１ʃ０.６∗４６.８ʃ４.７４９.２ʃ６.４㊀注:数据为平均值ʃ标准误ꎬ∗表示与野生型相比在Ｐ<０.０５水平上差异显著ꎮ图４㊀转基因烟草株高Ｆｉｇ.４㊀Ｐｌａｎｔｈｅｉｇｈｔｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｉｎｔｈｅｔｒａｎｓｇｅｎｉｃｅｖｅｎｔｓ.ＷＴ:野生型烟草ꎻ９＃ꎬ４＃ꎬ７＃:转基因烟草ꎮ７０２顾韩雪ꎬ等:过表达玉米Ｚｍｓｈ１基因提高转基因烟草的生物量. All Rights Reserved.图５㊀转基因烟草叶绿素含量Ｆｉｇ.５㊀Ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌｃｏｎｔｅｎｔｉｎｔｈｅｔｒａｎｓｇｅｎｉｃｅｖｅｎｔｓ.ＷＴ:野生型烟草ꎻ９＃ꎬ４＃ꎬ７＃:转基因烟草ꎮ图６㊀转基因烟草与野生型烟草植株的对比Ｆｉｇ.６㊀Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｔｒａｎｓｇｅｎｉｃｅｖｅｎｔｓａｎｄｉｔｓｗｉｌｄｔｙｐｅ.ＷＴ:野生型烟草ꎻ９＃ꎬ４＃ꎬ７＃:转基因烟草ꎮＡ:转基因烟草和野生型烟草植株比较ꎻＢ:９＃转基因烟草根部以上长５ｃｍ茎段ꎻＣ:野生型烟草根部以上长５ｃｍ茎段ꎮ(彩图见图版二)表３㊀转基因与非转基因烟草生物量相关生理指标对比Ｔａｂｌｅ３㊀Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｂｉｏｍａｓｓ￣ｒｅｌａｔｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｔｒａｎｓｇｅｎｉｃｅｖｅｎｔｓａｎｄｉｔｓｗｉｌｄｔｙｐｅ.千粒重(ｇ)茎秆粗(ｃｍ)鲜重(ｇ/株)根茎叶干重(ｇ/株)根茎叶株高(ｃｍ)叶绿素(ＰＡＤ)９＃１.２ʃ０.２∗１.２ʃ０.１∗６.８ʃ０.２∗３２.３ʃ２.９∗１０５.３ʃ７.９∗１.１ʃ０.１∗４.４ʃ０.６∗８.１ʃ０.８∗４４.４ʃ８.８∗１８０２.４ʃ９.５４＃０.９ʃ０.１０.８ʃ０.１５.０ʃ０.４２４.３ʃ３.８７４.２ʃ９.３∗０.７ʃ０.１２.７ʃ０.３５.０ʃ１.３３７.２ʃ４.３１７４２.３ʃ７.９７＃０.９ʃ０.２０.９ʃ０.１５.５ʃ０.５２５.１ʃ３.４∗８５.１ʃ８.４∗０.８ʃ０.３２.９ʃ０.２５.３ʃ０.６３６.９ʃ６.６１７９０.１ʃ１２ＷＴ０.８ʃ０.１０.７ʃ０.１４.１ʃ０.１２０.４ʃ１.６６８.７ʃ４.５０.７ʃ０.１２.２ʃ０.１４.７ʃ０.３３０.３ʃ４.３１７０６.３ʃ９.３㊀注:９＃㊁４＃㊁７＃:转基因烟草ꎻＷＴ:野生型烟草ꎮ数据为平均值ʃ标准误ꎬ∗表示与野生型相比在Ｐ<０.０５水平上差异显著ꎮ８０２生物技术进展ＣｕｒｒｅｎｔＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ. All Rights Reserved.糖合成酶的活性ꎬ在不同转化事件中该酶的活性表现程度有所不同ꎮ这可能是由于外源基因插入烟草基因组的位置不同所致ꎬ也可能由于玉米Ｚｍｓｈ１基因的表达通过某种机制影响了烟草内源ＳｕＳｙ等酶的活性ꎮ然而ꎬ外源基因是否影响植物內源基因的表达ꎬ还需要进一步实验证明ꎮ蔗糖作为主要的能量来源和调控植物生长发育的信号分子ꎬ在植物生长发育中起着举足轻重的作用[４ꎬ１９]ꎮ蔗糖作为光合作用的终产物ꎬ被蔗糖酶水解为单糖而参加器官建成[２０]ꎮＱｕｙｎｈ等[２１]研究表明:光合作用增强和光合性蔗糖的合成增加驱动了蔗糖含量增加ꎬ可能导致光合作用固定碳的增加ꎮＢａｒｏｊａ￣Ｆｅｒｎｎｄｅｚ等[８]研究发现:在马铃薯中过表达ＳＵＳ４ꎬ导致块茎中果糖增加１２％ꎮ本实验研究结果与前人研究结果相似ꎮ本研究数据表明:与野生型烟草相比ꎬ开花期的转基因烟草根㊁茎㊁叶的蔗糖含量均有显著升高ꎬ整株蔗糖含量平均升高１７％ꎮ转基因烟草果糖含量测定结果表明:转基因烟草不同部位中的果糖水平均显著高于野生型烟草ꎬ整株果糖含量平均升高２５％ꎮ在胡萝卜[９]㊁马铃薯[１８]㊁番茄[２２]中ꎬ抑制ＳｕＳｙ酶活性可能会导致叶片和根变小㊁块茎干重降低ꎬ植株矮小等不利表型ꎮ本研究过表达Ｚｍｓｈ１基因后ꎬ转基因烟草生长发育也会受到影响ꎮ转基因烟草苗期生长缓慢ꎬ较之野生型烟草矮ꎻ营养期和生殖期生长迅速ꎬ在生殖生长结束后ꎬ株高均高于野生型烟草ꎮ除此之外ꎬ本研究还发现过表达Ｚｍｓｈ１基因后ꎬ转基因烟草除株高外其他生物量也显著增多ꎬ如:转基因烟草的千粒重增加ꎻ茎秆更粗壮ꎻ根㊁茎㊁叶的干重增多ꎮ这可能是由于细胞中的蔗糖被ＳＨ１分解为淀粉合成底物ＡＤＰＧꎬ促进了各器官中淀粉的生成[２３]ꎮ在马铃薯中过表达ＳＵＳ４导致ＳｕＳｙ酶活增加ꎬ马铃薯干重增多[８]ꎮＷａｎｇ等[２４]在番茄中过表达ＳｕＳｙ基因增加了番茄果实鲜重ꎬ提高了产量ꎮ本研究发现ꎬ与野生型烟草相比ꎬ转基因烟草根㊁茎㊁叶的干重分别平均增加了２３％㊁５５％和４０％ꎬ千粒重增加了３３％ꎮ实验结果与前人研究相似ꎬ并且转Ｚｍｓｈ１烟草的生物量积累更多ꎮ上述研究为进一步应用Ｚｍｓｈ１基因改良玉米㊁大豆㊁甘蔗等经济作物ꎬ提高产量ꎬ优化果实糖分㊁淀粉等生物性状提供了重要的理论数据参考ꎮ参㊀考㊀文㊀献[１]㊀ＣａｒｄｉｎｉＣＥꎬＬｅｌｏｉｒＬＦꎬＣｈｉｒｉｂｏｇａＪ.Ｔｈｅｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｓｕ￣ｃｒｏｓｅ[Ｊ].Ｂｉｏｌ.Ｃｈｅｍ.ꎬ１９５５ꎬ２１４(１):１４９－１５５. 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All Rights Reserved.。

过量表达菊花DmDREBa基因提高转化烟草耐低温能力杨艳芳;武剑;朱凯;刘黎卿;陈发棣;喻德跃【期刊名称】《植物研究》【年(卷),期】2016(36)5【摘要】各种环境因素,如干旱、高盐、激素和低/高温等非生物胁迫对植物的生长发育造成很大影响。

DREB转录因子在植物抵抗非生物胁迫中起到关键作用。

本研究通过根癌农杆菌介导的叶盘转化法将菊花DmD REBa基因导入烟草中并进行了耐低温能力分析。

研究利用PCR的方法鉴定出了43株转基因阳性植株。

随机选取其中9株转基因植株,有7株在RNA转录水平能够表达。

Southern杂交检测表明,DmD REBa基因以1~3个拷贝形式随机插入到烟草基因组中。

胁迫处理结果表明,DmD REBa基因明显增强了转基因烟草抵抗低温能力。

通过叶片上下表皮气孔密度检测,发现转基因烟草的蒸腾失水量远远低于对照野生型。

进一步对低温胁迫下转基因烟草的丙二醛含量进行测定分析,发现转基因烟草丙二醛含量比野生型烟草低22.29%。

综上结果表明,DmD REBa基因能够提高转基因烟草对低温的耐受能力,为菊花DREB转录因子的深入研究提供理论依据,并为进一步解析菊花DREB基因功能奠定基础。

【总页数】9页(P721-729)【关键词】菊花;DREB;农杆菌转化;转基因烟草;耐逆性【作者】杨艳芳;武剑;朱凯;刘黎卿;陈发棣;喻德跃【作者单位】中国林业科学研究院林业研究所,林木遗传育种国家重点实验室,国家林业局林木培育重点实验室;南京农业大学大豆研究所,国家大豆改良中心,作物遗传与种质创新国家重点实验室;福建省植物生理生化重点公共实验室,福建省亚热带植物研究所;南京农业大学园艺学院观赏园艺系【正文语种】中文【中图分类】Q943.2【相关文献】1.过表达天山雪莲SikCDPK1基因提高转基因烟草耐低温能力的机制初探 [J], 田晓涵;庞学兵;祝建波;朱新霞2.过量表达铁蛋白基因的转基因烟草抗Co2+能力分析 [J], 杜人杰;曲跃军;吴丽丽;王雷;姜廷波;包怡红;王玉成3.OsPT8过量表达提高转基因烟草的耐低磷能力 [J], 贾宏昉;张洪映;尹贵宁;黄化刚;徐国华;崔红4.过量表达水稻细胞质型Os7APXs基因提高转基因烟草的耐盐性(英文) [J], 鲁振强;刘大丽;柳参奎因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

生物技术TaNAC提高转基因烟草的抗旱功能刘美英1,2,冶晓芳2,唐益苗2,高世庆2,张 朝1,2,赵昌平2,陈学平11中国科学技术大学研究生院,化学系,合肥市金寨路96号230026;2北京市农林科学院,杂交小麦工程技术研究中心,北京市海淀区西郊板井曙光花园中路9号100097摘 要:NAC(NAM ATAF CUC)转录因子在植物逆境胁迫应答反应中发挥重要作用。

通过同源克隆的方法从小麦中分离得到一个编码NAC转录因子的基因 T a NAC,该基因编码的蛋白序列结构特殊,N端为保守性差的NAC保守域,只包含A,B,D3个亚结构域,进化关系上与DREB家族更近,其C端共同享有多个基序。

实时荧光定量PCR实验证实TaNAC基因受干旱诱导24h后强烈表达。

将该基因构建到PBI121双元植物表达载体的35S启动子下游,通过农杆菌介导的叶盘转化法转入烟草,获得T1代转基因苗。

模拟干旱胁迫处理实验表明,过量表达Ta NAC的转基因烟草表现出明显优于野生型对照的抗旱功能,说明Ta NAC基因的过量表达能够提高烟草抗旱能力,T a NAC可以作为烟草抗旱育种的优良候选基因资源。

关键词:NAC;转录因子;系统进化树;干旱胁迫;转基因烟草doi:10 3969/j.issn.1004 5708 2010 06 016中图分类号:S572 032 文献标识码:A 文章编号:1004 5708(2010)06 0082 07Effects of Ta NAC on drought resistance in transgenic tobaccosLIU Mei ying1,2,YE Xiao fang2,TANG Yi miao2,GAO Shi qing2,Z HANG Zhao1,2,Z HAO Chang ping2,C HEN Xue ping11Department of Chemistry,Graduate School of University of Science and Technology of China,Hefei230026,China;2Beijing Engineering and Technique Research Center of Hybrid Wheat,Beijing Acade my of Agriculturaland Forestry Science,Beijing100097,C hinaAbstract:NAC(NAM ATAF C UC)transcription factors play important roles in various stress response.In this study,one NAC gene named TaNAC encoding a NAC protein in wheat(Triticum aestivum L.)was identified.The putative TaNAC pro tein structure was special.The N terminal DNA binding domain consisted of only three subdomains(A,B,D),while the C terminal was similar to the DREB protein,sharing several motifs.Real time PCR confirmed that TaNAC was strongly induced after24h under drought treatment.Ta NAC was constructed into PBI121by c onnection with35S promoter;transgenic seedlings were obtained by Agrobacterium mediated genetic transformation paring to wild types,overexpression of TaNAC gene showed significant drought resistance in transgenic tobaccos.It also indicated that TaNAC was excellent candi date for plant drought breeding.Key words:NAC;transcription factor;phylogenetic tree;drought;transgenic tobacco作者简介:刘美英,女,硕士,主要研究方向:作物遗传育种,E mail: liumy@mai 陈学平(通讯作者),男,博士,副教授,主要研究方向为作物遗传育种,E mail:chenxp08@us 基金项目:国家转基因生物新品种培育重大专项(2008ZX08002 002, 2008ZX08002 003,2008ZX08002 004)收稿日期:2010 06 02 NAC(NAM ATAF C UC)转录因子是近十几年来新发现的具有多种生物功能的植物特异转录调控因子。

专利名称：一种培育抗旱转基因植物的方法专利类型：发明专利
发明人：李霞,孙政玺,贠金霞
申请号：CN201910212827.1
申请日：20190320
公开号：CN109929873A
公开日：
20190625
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种培育抗旱转基因植物的方法，首先构建含有SEQ ID NO：1所示核苷酸序列的重组过表达载体，然后利用此重组过表达载体构建转化体，再利用此转化体侵染目的植物，筛选得到与正常植物相比具有抗旱特征的转基因植物。

本发明能够显著的提高大豆叶片的相对含水量及抗旱性，对于培育抗旱大豆新品种具有重要的理论研究价值和广阔的实际应用前景。

申请人：华中农业大学
地址：430070 湖北省武汉市洪山区狮子山街1号
国籍：CN
代理机构：石家庄轻拓知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：张培元
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专利名称：一种利用基因工程方法增强烟草抗冻性能的方法专利类型：发明专利
发明人：蒋科技,唐克轩,唐燕雷,皮妍,孙小芬
申请号：CN200910047765.X
申请日：20090318
公开号：CN101838664A
公开日：
20100922
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明属分子生物学、酶学、生理学、育种学以及基因工程等领域。

具体涉及利用莨菪AOC基因的cDNA构建高效植物表达载体和工程菌株在烟草中表达该基因、筛选转化子、验证抗冻性能的方法。

本方法从莨菪中克隆AOC基因，构建了植物高效表达载体，导入农杆菌并遗传转化烟草，测定转基因烟草叶片低温处理后的电导率。

本方法可以在烟草中过量表达莨菪AOC基因，提高烟草的抗冻性能。

本发明方法能在适合的条件下培养抗冻性能提高的烟草转化子，获得转基因后代，并能提高烟草的种质，增强栽培适宜性。

申请人：复旦大学
地址：200433 上海市邯郸路220号
国籍：CN
代理机构：上海正旦专利代理有限公司
代理人：吴桂琴
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作物学报ACTA AGRONOMICA SINICA 2008, 34(6): 984−990/zwxb/ ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9E-mail: xbzw@DOI: 10.3724/SP.J.1006.2008.00984W6基因的过表达提高转基因烟草的耐盐性鲁燕1,2徐兆师2,*张瑞越2,3刘丽2李连城2陈明2叶兴国2 陈耀锋1马有志2,*(1西北农林科技大学农学院, 陕西杨凌712100; 2中国农业科学院作物科学研究所 / 国家农作物基因资源与遗传改良重大科学工程 / 农业部作物遗传育种重点开放实验室, 北京100081; 3淮阴师范学院生物系, 江苏淮安223300)摘要: W6基因是由普通小麦地方品种小白麦cDNA文库中克隆获得的ERF类转录因子, 属于ERF IV家族。

将W6基因构建在由组成型CaMV35S强启动子控制的双子叶转化载体pBI121上, 通过农杆菌介导法将其转入烟草新华1号。

利用RT-PCR技术分析W6基因的过量表达对下游抗性基因表达水平的影响, 并测定高盐胁迫下转基因烟草的SOD酶活性和叶绿素含量。

结果显示, 所检测的转基因烟草阳性株中W6基因均有不同程度的表达, 其耐盐性明显提高。

W6基因的表达诱导并增强了含有GCC box的PR(pathogenesis-related)基因和含有DRE/CRT元件的COR/RD基因的表达。

在高盐胁迫下, 转基因烟草的SOD酶活性和叶绿素含量明显高于对照。

W6基因既能诱导抗病相关的PR基因表达又能诱导与提高非生物胁迫能力的COR/RD基因表达, 可能与生物胁迫和非生物胁迫相关, 证实转录因子W6参与了耐盐胁迫相关基因的调节, W6基因的过表达提高了转基因烟草的耐盐性。

关键词: ERF; 转基因; 耐盐性; 烟草Overexpression of W6 Gene Increases Salt Tolerance in Transgenic To-bacco PlantsLU Yan1,2, XU Zhao-Shi2,*, ZHANG Rui-Yue2,3, LIU Li2, LI Lian-Cheng2, CHEN Ming2, YE Xing-Guo2, CHEN Yao-Feng1, and MA You-Zhi2,*(1 College of Agriculture, Northwest A&F University, Yangling 712100, Shaanxi; 2 Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sci-ences / National Key Facility for Crop Gene Resources and Genetic Improvement / Key Laboratory of Crop Genetics and Breeding, Ministry of Ag-riculture, Beijing 100081; 3 Department of Biology, Huaiyin Normal College, Huai’an 223300, Jiangsu, China)Abstract: Ethylene responsive factors (ERFs) are important plant-specific transcription factors. Some of them have been identi-fied to interact with the ethylene-responsive GCC box and the dehydration responsive element (DRE). They usually play very important regulatory roles in response to biotic and abiotic stresses in plants. In our study, an ERF gene W6 was isolated from wheat (Xiao baimai) cDNA library, which belongs to ERF IV subfamily. Full-length W6 cDNA encoded an ERF protein contain-ing a conserved ERF DNA-binding motif, two putative nuclear localization sequences and a C-terminal acidic transcription acti-vation domain. W6 expression in wheat can be induced by various treatments such as cold, drought, salt, ABA and fungal patho-gens. We constructed transgenic vector (35S::pBI121::W6) containing CaMV 35S promoter and then obtained W6-overexpresed tobacco plants by Agrobacterium-mediated transformation in order to identify the function of W6. Under the treatment with 200 mmol L-1 NaCl for 50 d, the transgenic plants grew well but the control plants nearly died. The root length of transgenic tobacco plants was between 1.40 cm and 3.93 cm, while that of the control only 0.20 cm. The root weight of transgenic tobacco plants was between 2.41 g and 7.79 g, while that of the control only 0.06 g. SOD activity and chlorophyll content in transgenic plants in-creased markedly compared to the control. All results the above showed that the overexpression of W6 improved tobacco’s salt tolerance, and W6 may act as a connector among different signal transduction pathways. The overexpression of W6 activated the expression of GCC box-containing genes PR2, PR3, PR5, and DRE/CRT genes NtERD10A and NtERD10C under normal growth基金项目: 国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2007AA10Z130, 2006AA10Z115); 国家自然科学基金项目(30700504)作者简介: 鲁燕(1980−), 女, 河北唐山人, 硕士, 研究方向为生物技术。

*基金项目：国家高技术研究发展计划（“863”计划）资助项目（2001AA627020）。

王先艳：女，1978年生，硕士研究生。

**通讯作者。

Author for correspondence.E-mail:<zjr@>.收稿日期：2002-11-21接受日期：2003-04-02农业生物技术学报Journal of Agricultural Biotechnology 2003,11(6):554~560·研究论文·植物表达载体构建和转基因烟草抗除草剂及耐盐性的分析*王先艳单晓昳杨爱芳张举仁**（山东大学生命科学学院，济南250100）摘要：利用基因重组，将来自于拟南芥()的发生单个碱基突变的基因插入含有基因的质粒pCAMBIA1300中，由CaMV35S 启动子分别启动和的表达，得到了兼有除草剂抗性基因和耐盐相关基因的植物表达载体。

用烟草叶盘转化法获得了转基因植株。

Southern 杂交检测表明，外源基因已经整合到烟草()基因组中。

抗性测定发现，转基因植株除草剂抗性至少提高了1000倍，而耐盐性提高了约1.0%NaCl 浓度，即带有同样启动子的不同外源基因赋予转基因植株的抗性程度有明显差异。

关键词：基因；基因；耐盐性；抗除草剂；烟草Construction of Plant Expression Vector and Analysis ofHerbicide-resistance and Salt -tolerance of Transgenic TobaccoWang Xianyan Shan Xiaoyi Yang Aifang Zhang Juren**(School of Life Science,Shandong University,Jinan 250100,China)Thegene encodes Na +/H +antiport ,which is the key enzyme to transport Na +into the vacuole to avert thedeleterious effects of Na +in the cytosol,by this way to maintain the osmotic balance in cells and to improve the salt-tolerance of plants.Acetolactate synthase is the key enzyme in the biosynthetic pathway of branched chain amino acids.The mutation of specific base in ofenables the plant to resist herbicide.In the paper,the plant expression vector withandwas constructed by inserting the single dominant nuclear mutated geneofinto pCAMBIA1300-inwhichandwere promoted by CaMV35S promoter respectively.Transgenic tobacco plants were obtained via-mediated transformation.PCR and Southern assay of the transformed plants indicated that the exogenous genes wereintegrated into the genomes of some transgenic plants.In transgenic plants the herbicide-resistance and salt-tolerance were increased by 1000-fold and 1.0%NaCl concentration respectively comparing to the control.Herbicide-resistance of T 1progeny was detected by spraying herbicide lvhuanglong (effective ingredient is chlorsulfuron)of different concentrations at 4-leaf stage.Controls died on 100mg/L lvhuanglong,whereas the surviving ratio of T 1plants still reached 72.7%on 500mg/L lvhuanglong.It is concluded that plasmid of pCAMBIA 1300--could be used to improve the herbicide -resistance and salt-tolerance ofcrops.;;salt-tolerance;herbicide-resistance;tobacco乙酰乳酸合成酶（acetolactate synthase ALS ）是支链氨基酸亮氨酸、异亮氨酸及缬氨酸合成途径中的第一个共同的酶[1]。

抗旱相关基因在烟草中的应用研究进展赵文军;杨继周;胡保文;常剑【摘要】干旱是影响烟草正常生长、发育、产量和烟叶品质的一个重要逆境因子.在干旱胁迫下,植物体内会通过激发一些抗旱基因的表达来增强植物的抗旱能力.目前,很多抗旱相关的功能蛋白基因和调控蛋白基因已被克隆并在烟草中实现了遗传转化,外源抗旱基因的表达提高了转基因烟草的抗旱能力.抗旱基因的克隆为烟草抗旱新品种的培育奠定了良好的分子基础,系统深入地研究抗旱相关基因在干旱胁迫条件下的表达与调控,可为通过基因工程手段提高烟草的抗旱能力开辟新途径,同时也能为其他农作物的抗旱分子育种和品种改良提供基因资源.【期刊名称】《生物技术进展》【年(卷),期】2012(002)004【总页数】9页(P240-248)【关键词】抗旱基因;烟草;基因;转基因;功能基因;调控基因【作者】赵文军;杨继周;胡保文;常剑【作者单位】红塔烟草(集团)有限责任公司物资采购中心,云南玉溪653100;红塔烟草(集团)有限责任公司物资采购中心,云南玉溪653100;红塔烟草(集团)有限责任公司物资采购中心,云南玉溪653100;红塔烟草(集团)有限责任公司物资采购中心,云南玉溪653100【正文语种】中文干旱是影响烟草正常生长发育、产量和烟叶品质的一个重要逆境因子。

在干旱胁迫下,烟叶的产量下降,中上等烟比例减少,烟叶内还原糖含量下降,总氮和烟碱含量升高,烟叶内在化学成分比例失调[1]。

另外,在干旱胁迫下,烟叶中主要香气物质含量减少,香气质变差[2]。

我国西南地区是烟叶的主要产区,近年来的连续干旱给烟叶的产量和质量带来了严重的影响,也给烟农造成了重大的经济损失。

在烟叶生产过程中,干旱问题的解决一方面依赖于现代烟草农业建设中的基础设施建设,有效提高对现有水资源的利用率;另一方面要充分利用作物自身的抗旱潜力。

近年来,人们利用基因工程手段,已将从其他物种中克隆的抗旱相关基因转化烟草,提高了烟草的抗旱能力。

超表达拟南芥2-烯醛还原酶基因对烟草抗旱性的作用机理分析吴茜;王仕稳;曹丹;陈道钳;张梅娟;邓西平;殷俐娜【摘要】为研究是否可以利用2-烯醛还原酶(AER)来清除活性氧下游的醛自由基达到提高植物的抗旱性,以超表达拟南芥AER基因烟草和野生型烟草(SR)为研究材料,利用干旱胁迫处理进行抗旱性分析,测定了干旱胁迫及复水后各个烟草株系的生物量、光合速率、叶绿素荧光参数、叶绿素含量、MDA和H2O2含量等指标.结果显示:(1)干旱胁迫下,转基因烟草株系的生物量、叶绿素含量、净光合速率、PSⅡ最大光化学效率及H2O2的清除能力均显著高于对照;(2)复水之后,烟草植株的各项生理指标都得到一定程度的恢复,而转基因株系相比于野生型恢复迅速,恢复能力更强.研究认为,超表达AER基因可以通过清除活性氧及其下游醛自由基来提高烟草的抗旱能力.【期刊名称】《西北植物学报》【年(卷),期】2015(035)006【总页数】7页(P1166-1172)【关键词】抗旱性;2-烯醛还原酶(AER);干旱胁迫;烟草;生理指标【作者】吴茜;王仕稳;曹丹;陈道钳;张梅娟;邓西平;殷俐娜【作者单位】中国科学院水利部水土保持研究所,黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,陕西杨陵712100;中国科学院大学,北京100049;中国科学院水利部水土保持研究所,黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,陕西杨陵712100;西北农林科技大学水土保持研究所,陕西杨陵712100;中国科学院水利部水土保持研究所,黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,陕西杨陵712100;中国科学院大学,北京100049;西北农林科技大学生命科学学院,陕西杨陵712100;西北农林科技大学生命科学学院,陕西杨陵712100;中国科学院水利部水土保持研究所,黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,陕西杨陵712100;西北农林科技大学水土保持研究所,陕西杨陵712100;中国科学院水利部水土保持研究所,黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,陕西杨陵712100;西北农林科技大学水土保持研究所,陕西杨陵712100【正文语种】中文【中图分类】Q789随着近年来全球气候变暖，旱灾出现的频率和程度都在增加，造成作物的大面积减产［1］。

山东农业科学　２０２２，５４（４）：１～８ＳｈａｎｄｏｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ　ＤＯＩ：１０．１４０８３／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－４９４２．２０２２．０４．００１收稿日期：２０２２－０１－０４基金项目：山东省重大科技创新工程项目（２０１９ＪＺＺＹ０１０７０２－７）；泰安市现代种业提升工程———泰安市农业种质资源圃建设与创新利用项目；山东省现代农业产业技术体系项目（ＳＤＡＩＴ－０５－０２２－１２）作者简介：武晓亮（１９８１—），男，山东泰安人，博士，高级农艺师，主要从事花生生物育种研究。

Ｅ－ｍａｉｌ：ｎｋｙｗｘｌ＠１６３．ｃｏｍ通信作者：李文金（１９７０—），男，正高级农艺师，主要从事花生生物育种与栽培生理研究。

Ｅ－ｍａｉｌ：ｎｋｙｌｗｊ＠１６３．ｃｏｍ过表达花生ＡＢＡ途径抗逆基因ＡｈＬＯＳ５提高转基因烟草的耐盐性研究武晓亮，焦娟，张连，张利民，张艳艳，赵瑞仝，李文金（泰安市农业科学院，山东泰安　２７１０００） 摘要：ＡｈＬＯＳ５基因编码花生ＡＢＡ生物合成的关键酶钼辅因子硫酸化酶，是ＡＢＡ途径重要的抗逆基因。

为探究ＡｈＬＯＳ５基因在植物耐盐方面的功能，本研究以Ｔ１代过表达ＡｈＬＯＳ５和ＲＮＡｉ转基因烟草株系为研究对象，测定盐胁迫下种子根长、细胞膜完整性、叶绿素含量、抗氧化酶活性、内源ＡＢＡ和脯氨酸含量等生理生化指标。

结果表明，盐胁迫条件下，过表达ＡｈＬＯＳ５的转基因烟草植株内源ＡＢＡ含量显著升高，渗透调节物质含量高，膜脂完整性好，抗氧化酶活性及抗氧化物质含量明显升高，能够明显提高转基因株系的耐盐性。

转基因烟草中另外３个抗逆相关基因ＤＲＥＢ２Ｂ、ＲＤ２２和Ｐ５ＣＳ表达量的检测结果表明，过表达ＡｈＬＯＳ５转基因烟草获得的耐盐性是由胁迫诱导产生的内源ＡＢＡ调控的。

综上，花生ＡｈＬＯＳ５基因可通过调控植物体内ＡＢＡ合成量提高耐盐性，这对ＡｈＬＯＳ５基因在花生抗性育种及品质改良中的应用具有指导意义。