APP下载

MsRCI2A/B/C基因超量表达对紫花苜蓿耐旱性的影响

2022-02-25李淳馨丛春龙战力峰许慧慧

西北农林科技大学学报(自然科学版) 2022年2期

才 华,李淳馨,丛春龙,战力峰,何 凯,董 理,许慧慧

(东北农业大学 生命科学学院,黑龙江 哈尔滨 150030)

紫花苜蓿(MedicagosativaL.)属多年生豆科植物,是世界上种植最广泛的牧草之一[1-3]。其不但具有蛋白质含量高的特点,而且产量也很高,素有“牧草之王”的美称[4-7]。然而我国北方地区降水量少、蒸发量大,干旱已成为制约紫花苜蓿生产的主要逆境因子[8]。植物受到干旱胁迫后,会启动一系列相关基因的表达,进而引起生理生化及代谢途径的应激反应,从而实现对干旱的响应[9-12]。多项研究表明,干旱胁迫后苜蓿细胞外渗液的电导率较低[13],而苜蓿幼苗中的脯氨酸显著累积[14],渗透调节物质K+[15]和内源激素ABA[16]的含量也明显增加。另外,逆境条件下活性氧的积累会导致苜蓿膜系统损伤和细胞伤害,而干旱胁迫下苜蓿也会通过超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)等氧化酶类的响应来减缓和抵御细胞伤害[17]。

RCI2(rare cold inducible 2)是高度保守的小分子疏水多肽,其所编码的小的膜蛋白属于PMP3(plasma membrane protein 3)蛋白。RCI2/PMP3类基因作为多基因家族普遍存在,与非生物胁迫响应紧密相关[18],具有调节离子稳态、稳定细胞膜的作用。RCI2蛋白在盐、干旱和冷胁迫中都发挥着一定的作用,并通过超量表达RCI2转基因植物的抗逆性得以证实[19-22]。例如,Mitsuya等[19]发现,与野生型植物相比,AtRCI2A过表达植物生长受盐的影响较小,AtRCI2A的过表达可限制与盐胁迫相关的脂质过氧化过程,还可以减轻盐胁迫引起的光氧化伤害;水稻基因OsRCI2-5(受干旱和强冷诱导)过表达可有效增强耐旱性[20];超量表达樟毛属滨患木植株中的ALTMP1和ALTMP2基因,可以提高烟草的耐盐、耐旱、耐冷及渗透胁迫等能力[21-22]。……

登录APP查看全文