转GsGST13/SCMRP基因双价苜蓿的耐盐性分析
2014-01-02吴婧才华柏锡纪巍魏正巍唐立郦赵阳朱延明
吴婧,才华,柏锡,纪巍,魏正巍,唐立郦,赵阳,朱延明
(东北农业大学农业生物功能基因重点实验室,黑龙江哈尔滨150030)
我国是世界上主要的盐碱地国家之一,盐碱地面积约4000万hm2,土壤盐渍化严重影响农牧业生产和生态环境[1]。因此培育耐盐碱作物品种,充分利用盐碱地资源是推动农牧业生产发展的有效手段。紫花苜蓿(Medicago sativa)作为栽培牧草,是农牧业结合的纽带。其营养丰富,产量高,同时具有适应性广、抗盐性强的特性,是改良和利用盐碱地的主要植物[2-3]。然而苜蓿的耐盐碱性有限,其耐盐程度有待进一步提高[4]。因此通过转基因手段培育耐盐碱苜蓿,对于发展畜牧业、改善生态环境具有重要作用[5]。
GST(谷胱甘肽S-转移酶,glutathione S-transferase)是一类植物普遍存在多功能酶。这类酶用于催化谷胱甘肽与毒性生物异源物质或氧化产物结合,从而促进此类物质的代谢、区域化隔离或清除[6]。大量研究表明,它的表达不仅受生物胁迫[7]的影响,还受干旱[8]、冷[9]、重金属离子[10]、盐[11]和除草剂安全剂[12]等非生物胁迫的诱导。而参与非生物胁迫的机制是降低细胞体内活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平,从而减轻非生物胁迫对植物的损伤[13]。本实验室(东北农业大学农业生物功能基因重点实验室)前期应用基因芯片技术建立野生大豆(Glycine soja)盐碱胁迫基因表达谱,并构建了盐碱胁迫基因调控网络,从中筛选出28个位于关键调控节点的胁迫应答基因,其中包括3个GST家族基因GsGST13,GsGST114,GsGST19[14]。并系统的研究了3个基因的耐盐碱功能。其中将GsGST14,GsGST19转入苜蓿,增强了苜蓿的耐碱性[6,15]。……
