谷子類受體蛋白激酶基因SiRLK35 在水稻中對鹽脅迫的響應(yīng)
摘要:【目的】鹽脅迫影響作物的產(chǎn)量和品質(zhì),而作物的耐鹽性受特定基因的調(diào)控。在前期獲得谷子類受體蛋白激酶基因SiRLK35過表達(dá)水稻株系的基礎(chǔ)上,擬結(jié)合植株在鹽脅迫下的表型,對部分鹽脅迫指標(biāo)及響應(yīng)基因的表達(dá)模式進(jìn)行檢測和驗(yàn)證,解析谷子SiRLK35參與鹽害響應(yīng)的可能機(jī)制。【方法】選取谷子SiRLK35過表達(dá)水稻株系,分別為過表達(dá)株系(over-expression,OE)-1(OE-1)、OE-2和OE-3,以野生型中花11為對照,實(shí)時熒光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)檢測各株系中SiRLK35的表達(dá)情況;分別用含0、150和200 mmol·L-1 NaCl的MS培養(yǎng)液處理三葉期的對照及轉(zhuǎn)基因株系幼苗,觀察其表型,統(tǒng)計(jì)150 mmol·L-1 NaCl處理3 d后苗長及根長;用150 mmol·L-1 NaCl處理四葉期幼苗,統(tǒng)計(jì)處理14 d后材料干重、死亡率和死葉率,對各材料的耐鹽性進(jìn)行評價;進(jìn)一步挑選SiRLK35過表達(dá)程度高且耐鹽表型好的OE-1株系,利用3,3'-二氨基聯(lián)苯胺(3,3'-Diaminobenzidine,DAB)和氮藍(lán)四唑(nitrotetrazolium blue chloride,NBT)染色檢測其脅迫下過氧化物積累及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和過氧化物酶(peroxidase,POD)的活性;并對部分鹽害響應(yīng)基因的表達(dá)模式進(jìn)行檢測。【結(jié)果】谷子SiRLK35在株系OE-1中的相對表達(dá)量最高;150 mmol·L-1NaCl處理3 d幼苗后,中花11苗長和根長的生長受抑制程度均大于SiRLK35過表達(dá)株系,其中OE-1的受抑制程度最小;四葉期幼苗經(jīng)150 mmol·L-1 NaCl處理14 d后,轉(zhuǎn)基因株系地上部和地下部干重降低幅度均低于對照,且幼苗死亡率和死葉率均低于對照;鹽脅迫下對照過氧化染色反應(yīng)明顯,O2-和H2O2的積累均高于過表達(dá)植株,SOD和POD抗氧化酶活性均高于對照;部分鹽害響應(yīng)基因在SiRLK35過表達(dá)株系中表現(xiàn)為上調(diào),其中,OsLEA3在鹽處理24 h的相對表達(dá)量是對照中的1.9倍。【結(jié)論】谷子SiRLK35異源轉(zhuǎn)化水稻獲得的過表達(dá)株系對鹽脅迫具有一定的抗性,SiR
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