白樺BpCHS3轉基因植株耐鹽性分析
摘要：【目的】查耳酮合成酶(CHS)是黃酮類化合物生物合成途徑中的關鍵酶,其高表達可以促進黃酮類化合物積累,增強植物抵抗鹽堿、干旱等非生物脅迫的能力,開展轉BpCHS3白樺耐鹽性分析,為闡明該基因的功能提供參考。【方法】以前期獲得的轉BpCHS3白樺為試材,進行轉基因白樺qRT-PCR及Northern Blot檢測,同時測定了葉片中花青素質量分數。NaCl脅迫處理下,分別測定轉BpCHS3白樺的鹽害指數、葉綠素熒光參數及光合參數。采用qRT-PCR技術,測定轉基因株系的類黃酮代謝途徑中CHS下游5個關鍵酶基因以及BpCHS家族成員相對表達量。【結果】qRT-PCR及Northern Blot檢測顯示,導入的目標基因BpCHS3在mRNA水平能夠表達。轉基因白樺組培生根苗在0.3%NaCl脅迫第25天,對照(WT)株系鹽害指數高達83%,而轉基因白樺平均鹽害指數僅為39%;白樺轉基因盆栽苗在0.4%NaCl脅迫后,葉綠素熒光參數及光合參數測定顯示,NaCl脅迫第9天多數轉基因株系最大光化學效率(Fv/Fm)仍為正常值,而WT株系降至0.66,脅迫第9天時實際光化學效率(ΦPSII)和光化學猝滅系數(qP)呈下降趨勢,但WT株系的降幅高于轉基因株系;NaCl脅迫6 d時,5個轉基因株系的凈光合速率(Pn)平均值仍高于WT的43.47%。認為鹽脅迫下BpCHS3基因在白樺中的過量表達能夠維持其較高的光電子傳遞活性,提高PSⅡ反應中心原初光能轉換效率,同時也能維持較高的凈光合效率。分別以轉BpCHS3白樺cDNA為模板qRT-PCR分析顯示,相對WT株系CHS下游的5個關鍵酶基因在轉基因株系中均呈不同程度的上調表達,BpCHS家族成員中只有BpCHS3表達量顯著上調,而BpCHS1和BpCHS2均呈下調表達或與WT株系差異不顯著。BpCHS3過表達株系花青素質量分數分析發現,轉基因白樺葉片中花青素質量分數均顯著低于WT株系,推測BpCHS3的過量表達,對另外2個CHS家族成員產生共抑制,且影響花青素的合成。【結論?
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