摘要:【目的】胆碱单加氧酶(CMO)是高等植物甘氨酸甜菜碱(GB)合成过程中的限速酶,在香蕉响应非生物胁迫过程中发挥关键作用。先前研究在不同基因型香蕉中发现来源于香蕉A、B基因组的CMO基因存在显著结构差异,可能导致其功能分化。【方法】利用先前在湛江AA(AA基因型)、巴西蕉(AAA基因型)、广东大蕉(AAB基因型)、金粉(ABB基因型)4种基因型香蕉中鉴定得到的4种CMO基因(CMO-A、CMO-H、CMO-B1和CMO-B2),通过缺陷型酵母功能互补、过表达烟草和亚细胞定位探究其功能差异。【结果】酵母转化实验中,渗透、低温、盐及重金属胁迫下,过表达香蕉CMO基因显著提高酵母抗逆性,其中来源B基因组的CMO-B1和CMO-B2在重金属胁迫下表现更优;渗透胁迫下,过表达B基因组CMO基因(CMO-B1、CMO-B2)的烟草种子萌发率较野生型显著提高,根长增加1.43倍,且外源GB可进一步缓解胁迫抑制;亚细胞定位显示A、B基因组CMO蛋白均定位于叶绿体。【结论】香蕉B基因组CMO基因在渗透胁迫响应中功能更强,研究结果为解析香蕉A、B基因组抗逆性差异及分子育种提供了理论依据。
文章目录
1 材料与方法
1.1 植物材料与处理
1.2 酵母表达载体的构建及转化
1.3 酵母功能互补实验
1.4 过表达载体构建及农杆菌转化
1.5 烟草遗传转化及阳性植株筛选
1.6 亚细胞定位
1.7 数据统计与分析
2 结果与分析
2.1 转香蕉CMO基因酵母对渗透、低温和盐胁迫的响应
2.2 转香蕉CMO基因酵母对重金属胁迫的响应
2.3 转香蕉CMO基因烟草鉴定
2.4 渗透胁迫对过表达香蕉CMO基因烟草种子萌发的影响
2.5 渗透胁迫对过表达香蕉CMO基因烟草幼苗根长的影响
2.6 香蕉CMO蛋白亚细胞定位
3 讨论
4 结论