應(yīng)用氣孔特異性啟動(dòng)子—KST1改良植物抗旱性的初步探討.pdf

1、植物激素脫落酸(ABA)在種子成熟、休眠以及植物對(duì)各種各樣環(huán)境脅迫的適應(yīng)都起著重要的作用.ABA的重要生理作用之一是促進(jìn)氣孔關(guān)閉,而氣孔是植物體與外界環(huán)境間水分和氣體交換的門(mén)戶,對(duì)植物的光合與蒸騰具有重要的調(diào)控作用.目前通過(guò)提高ABA水平來(lái)提高植物的逆境脅迫耐力的研究表明9-順式環(huán)氧類(lèi)胡蘿卜素雙加氧酶(NCED)是干旱脅迫下ABA合成中的關(guān)鍵酶,并且超表達(dá)NCED基因可以提高植株的抗旱性;但是如果植物體內(nèi)積累過(guò)多的ABA可能會(huì)對(duì)植物生長(zhǎng)

2、造成不良影響.為了減輕ABA的不利作用,提高其在抗旱中的有利作用,我們研究了氣孔特異性啟動(dòng)子-KST1在提高植物抗旱性中的可能作用.構(gòu)建了組成型35S、誘導(dǎo)型RD29A、氣孔特異表達(dá)性KST1啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)AtNCED<,3>基因表達(dá)的真核表達(dá)載體,通過(guò)農(nóng)桿菌介導(dǎo)的葉盤(pán)法轉(zhuǎn)化煙草,得到了轉(zhuǎn)基因植株.結(jié)果顯示正常條件下ABA的含量35S轉(zhuǎn)基因植株最高,其次是KST1,RD29A和野生型煙草.干旱條件下轉(zhuǎn)基因煙草ABA含量明顯高于野生型,最高是

3、RD29A植株,其次是35S、KST1轉(zhuǎn)基因植株.比較了35S、RD29A、KST1啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)AtNCED<,3>的表達(dá)對(duì)煙草生長(zhǎng)和氣孔運(yùn)動(dòng)以及抗旱性的影響,結(jié)果表明35S轉(zhuǎn)基因植株明顯生長(zhǎng)矮小,發(fā)育滯后;RD29A轉(zhuǎn)基因植株生長(zhǎng)也比野生型慢一點(diǎn);KST1轉(zhuǎn)基因陽(yáng)性苗表型最好,在正常條件下生長(zhǎng)旺盛.AtNCED<,3>基因的表達(dá)對(duì)氣孔運(yùn)動(dòng)影響較大,明顯促進(jìn)了暗誘導(dǎo)的氣孔關(guān)閉.在逆境條件下,轉(zhuǎn)基因煙草抗旱性顯著提高,依次是35S,RD29