GsPPCK1和GsPPCK3基因转化苜蓿及其耐碱性分析
2014-03-21*
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(1 塔里木大学生命科学学院, 新疆 阿拉尔 843300 ) (2 东北农业大学生命科学学院, 黑龙江 哈尔滨 150030)
紫花苜蓿(MedicagosativaL.)是豆科牧草,因营养价值极其丰富且产量高被誉为“牧草之王”,是营养价值极佳的优质牧草,可提高牛羊的产奶量和肉的品质。同时也是改善土壤条件、保持水土和开发利用盐碱地资源的重要作物[1]。苜蓿具有一定的耐盐碱特性,可在轻度盐碱地栽培,但在中度盐碱地或重度盐碱地不能正常生长导致生物量大大降低[2]。磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶激酶(phosphoenolpyruvatecarboxylasekinase,PPCK) 是一种典型的蛋白激酶,参与植物对胁迫的反应[3],受转录水平和蛋白质合成的调控,在碱胁迫诱导后上调表达,并且能够维持细胞内pH的稳定。磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvatecarboxylase,PEPC)能够被其特异性磷酸化,在植物中PEPC参与光合作用的固氮、生物合成前体的供应、氮同化过程中对pH的调控及信号级联反应[2]。在C4植物叶片中PPCK水平与本森-卡尔文循环的活性及光合作用电子传递链的流量紧密联系[3-7]。
为培育、筛选出耐碱转基因苜蓿,本研究采用农杆菌介导法将实验室前期构建的野大豆碱胁迫转录谱中筛选获得的碱胁迫应答关键的2个基因(GsPPCK1,GsPPCK3),转化苜蓿新品种龙牧806(M.sativa cv.LongmuNO.806),来培育耐盐碱苜蓿新品种。龙牧806是黑龙江农科院草业所以肇东苜蓿与扁蓿豆远缘杂交种 F3代群体为原始材料,采用系统选育方法,通过多次单株选择选育出的优良品种[8],是适合东北地区种植的优质、抗寒、抗病、生物产量高的优良品种。对获得的转GsPPCK1和GsPPCK3基因株系进行了较系统的分子生物学检测和耐碱性分析,最终获得了耐碱能力较强的转基因株系。……
