GmXTH23基因的克隆及抗旱性鉴定

作者：陈龙; 张沿政; 李永光^*; 李文滨

来源：江西农业大学学报, 2020, 42(05): 898-905.

DOI：10.13836/j.jjau.2020101

• 大豆
• GmXTH23
• 木葡聚糖内转糖苷酶
• 基因克隆
• 胁迫响应

【目的】木葡聚糖内转糖苷酶(XTH)与细胞壁的生理活动及抗逆性密切相关。课题组前期对干旱胁迫下大豆转录组的结果进行分析,发现大豆Glyma.13G095000(GmXTH23)基因是一个编码木葡聚糖内转糖苷酶(XTH)的基因,基于GmXTH23基因表达量受干旱胁迫影响显著的事实,通过生物信息学、表达模式分析及抗性鉴定试验等研究,为进一步探究GmXTH23基因的功能提供依据,为大豆抗逆的遗传改良提供理论参考。【方法】以垦丰16大豆为试验材料克隆GmXTH23基因;利用qRT-PCR方法探究基因的表达模式;利用基因枪法进行亚细胞定位;将GmXTH23基因转入拟南芥中,并进行干旱胁迫下的表型试验;用茚三酮比色法测定游离脯氨酸含量,氮蓝四唑法测定超氧化物歧化酶含量,硫代巴比妥酸比色法测定丙二醛含量。【结果】GmXTH23在大豆各组织中皆有表达,在茎中的表达量最高;亚细胞定位的结果表明该基因蛋白定位于细胞膜上;干旱胁迫下的表型试验结果表明,过表达GmXTH23基因的拟南芥植株发芽率、根长皆高于野生型拟南芥,复水后恢复正常的植株比例也相对较高;过表达株系与野生型株系相比其PRO含量与SOD含量较高,MDA含量较低。【结论】与野生型拟南芥相比,过表达GmXTH23基因使得拟南芥在干旱胁迫下的耐受性增强。在干旱胁迫下GmXTH23通过提高脯氨酸与超氧化物歧化酶含量、降低植物细胞在胁迫下的损伤来提高植物的抗旱性。

• 出版日期2020
• 单位东北农业大学; 农业部