牡丹PsDHN1基因克隆及转基因拟南芥的耐涝性分析
2021-07-10刘慧春张加强马广莹周江华许雯婷朱开元
浙江大学学报(农业与生命科学版) 2021年3期
刘慧春,张加强,马广莹,周江华,许雯婷,朱开元
(浙江省园林植物与花卉研究所,杭州 311251)
当植物遇到诸如涝害、干旱、低温等非生物胁迫时,会诱发体内产生一系列适应性反应[1-2]。为了适应或忍耐这些非生物胁迫,保护植物自身的细胞代谢,一些相关联的功能蛋白会被诱导表达[3]。脱水素蛋白(dehydrin,DHN)就是其中一种,它属于发育晚期丰富蛋白(late embryo-genesis abundant protein,LEA)第2家族成员,最早在受水分胁迫的水稻中被发现,后来发现该蛋白广泛存在于植物细胞中[4-5]。许多研究表明,在低温、高温、高盐、干旱等非生物胁迫下,植物脱水素蛋白基因的表达和积累与植物适应逆境胁迫的能力密切相关[6]。因此,DHN基因也引起了人们较多的关注。据报道,脱水素具有很强的热稳定性,在植物遭遇非生物胁迫时,该蛋白对维持植物细胞膜结构的稳定性起着至关重要的保护作用[7]。它的具体功能体现在清除细胞内的自由基、保护细胞的酶活性、稳定细胞膜、清除活性氧等[8]。国内外科研人员已在多个物种上开展了有关DHN 的研究,如小麦的脱水素基因TaDHN-1参与了小麦对干旱、高盐和低温等逆境胁迫的调节过程[9];红树的脱水素基因AoDHN1受盐胁迫、干旱胁迫的诱导而表达[10]。不仅如此,通过过表达脱水素基因,还能提高植物抵抗非生物胁迫的能力,如过表达仙人掌脱水素基因OpsDHN1能够增强拟南芥的抗冻性[11];沙冬青的AnDHN基因能改善拟南芥的抗盐性和抗旱性[12];大麦的脱水素基因能有效改善拟南芥对甘露醇的渗透胁迫抗性等[13]。……
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