摘要
CBF(CRT/DRE binding factor)基因在增强植物抵御低温胁迫具有重要的作用.为了验证香樟(Cinnamomum camphora)CcCBFc基因的抗寒功能,揭示CcCBFc基因在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中发挥抗寒作用的机理,并推测该基因在拟南芥抵御低温胁迫中发挥的主要生物学功能.本课题组前期克隆得到4个CcCBFs(CcCBFa,CcCBFb,CcCBFc,CcCBFd)基因,并初步验证CcCBFc基因(GenBank No.KP336741)可以提高转基因烟草(Nicotiana tabacum)抗旱、抗盐、抗寒能力.本研究以此为基础,采用转CcCBFc和野生型拟南芥为材料,检测低温4℃胁迫下转CcCBFc拟南芥抗氧化酶活性;利用-4℃模拟冻害,检测转CcCBFc拟南芥的抗冻性;采用qRT-PCR检测转CcCBFc拟南芥在低温胁迫6 d时抗氧化相关基因的表达水平;并对低温胁迫下转CcCBFc和野生型拟南芥在转录水平测序.实验结果表明CcCBFc基因可提高转基因拟南芥过氧化物酶和过氧化氢酶活性,增强转基因拟南芥抗冻性,还可促进转基因拟南芥中过氧化物酶基因和抗坏血酸过氧化物基因的表达;转CcCBFc拟南芥和野生型转录组测序结果表明外源CcCBFc基因的功能与代谢过程(metabolic process)、催化活性(catalytic activity)和结合活性(binding)有关,并参与调节内质网中蛋白质与植物激素的合成,从而提高拟南芥的抗寒能力.本研究为进一步揭示香樟CcCBFc在低温胁迫响应机制中的功能提供了参考依据.
基金项目
2020年度河南省重点研发与推广专项(科技攻关)(202102110078)
2019年度南阳师范学院研究生创新基金(2019CX012)
河南省研究生教育改革与质量提升工程项目(YJS2021JD17)
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