摘要
大麦(Hordeum vulgare L.)是对盐胁迫耐受性最强的禾本科作物之一，大麦品种间在耐盐性方面表现出相当大的遗传变异。从大麦中鉴定响应盐胁迫的基因并对其功能进行研究，对培育适合盐害地区的品种有重大的意义。S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因是响应盐胁迫的一个重要基因。本研究以农家二棱大麦为材料，克隆了一个S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因HvSAMS2，通过生物信息学手段分析了目的基因的理化性质，使用qRT-PCR分析了该基因表达模式、利用农杆菌介导进行了亚细胞定位分析、酿酒酵母和拟南芥转化，探讨HvSAMS2基因的功能。主要研究结果如下： 1、利用同源克隆从大麦中克隆到了HvSAMS2基因。生物信息学分析显示，HvSAMS2基因ORF长度为1185bp，编码394个氨基酸，编码蛋白是一种稳定的亲水性蛋白，分子量为42.83kDa，理论PI为5.58。系统进化分析表明，HvSAMS2编码的蛋白与粗山羊草亲缘关系最近，序列相似性高达93.06%。 2、HvSAMS2的表达模式具有组织特异性，根中表达量最高，叶片的表达量次之，茎中的表达量最低。HvSAMS2蛋白定位于细胞核和细胞膜上。 3、构建过表达载体pYES2-HvSAMS2、转化酿酒酵母营养缺陷型INVSc1进行异源表达。正常条件下，HvSAMS2转基因菌株与转空载体酵母菌株的生长情况没有差异，在不同浓度盐胁迫下，随着时间的增加，两种菌株的生长差异逐渐显著，转基因菌株表现出更好的耐盐性。 4、构建过表达载体HvSAMS2-PGreen转化拟南芥，分析了纯合转基因植株在盐胁迫条件下的表型。转基因拟南芥在盐胁迫下的鲜重及根长损失率远低于野生型及插入突变体。 5、HvSAMS2基因参与盐胁迫的响应过程，主要通过提高亚精胺和精胺含量来提升植物对盐胁迫的适应能力。 HvSAMS2基因的克隆及功能分析、为探究大麦逆境胁迫的耐受机制以及通过生物技术改善转基因植物抗性具有重要的理论与实践价值。
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