摘要
紫穗槐(AmorphafruticosaL.)作为我国广泛存在的豆科植物,具有较强的适应能力,能够在干旱、贫瘠和轻度盐碱的土壤上正常生长。然而在植物生长的一生中,难免遭受不良环境的侵害,因此从紫穗槐中挖掘胁迫相关基因是可行的。AP2/ERF家族是植物特有的转录因子家族,参与了植物应对生物和非生物胁迫的调控,以及各种生理程序的靶基因表达调节。本研究在紫穗槐PEG6000模拟干旱胁迫转录组测序中选取差异表达基因AfRAP2基因,通过遗传转化方法整合到烟草和山新杨中进行异源过表达研究其抗旱耐盐碱性作用。 1、AfRAP2具有一个AP2结构域,属于AP2/ERF转录因子家族的DREB亚家族。进化树分析,与白羽扇豆的LaEREBP亲缘关系较近。 2、AfRAP2在紫穗槐根、茎、叶、花、穗、皮和幼苗中都有表达,在叶中表达量最高,在茎中表达量最低。同时对紫穗槐根和叶进行九种胁迫处理,其中NaHCC3和PEG6000胁迫下,在根和叶中都呈现显著增加的现象。 3、AfRAP2是定位在细胞核的蛋白,其发挥功能的场所在细胞核。 4、AfRAP2蛋白具有自激活活性。 5、将pYES2-AfRAP2重组质粒成功转入酵母INVSc1进行胁迫实验,分析在干旱和碱性盐胁迫下生长情况,在山梨醇、甘露醇和NaHCO3胁迫条件下,可以看出转基因酵母的长势明显优于对照组,说明AfRAP2基因转入酵母后提高了酵母菌株对碱性盐和干旱胁迫的耐性。 6、本研究成功获得纯合的AfRAP2过表达T3代转基因烟草株系,自然干旱和碱性盐胁迫处理下,转基因株系长势要明显优于野生型植株,转基因烟草植株MDA含量低于野生型,SOD活性、POD活性和CAT活性高于野生型,说明AfRAP2在响应碱性盐和干旱胁迫时起着重要作用。 7、本研究成功获得过表达山新杨株系,对其进行NaHCO3胁迫处理,根据叶片受损程度显示,转基因山新杨要明显优于野生型,再次证明AfRAP2基因具有良好的耐碱性盐的特性。