GmXTH23基因的克隆及抗旱性鉴定

[目的]木葡聚糖内转糖苷酶(XTH)与细胞壁的生理活动及抗逆性密切相关.课题组前期对干旱胁迫下大豆转录组的结果进行分析,发现大豆Glyma.13G095000(GmXTH23)基因是一个编码木葡聚糖内转糖苷酶(XTH)的基因,基于GmXTH23基因表达量受干旱胁迫影响显著的事实,通过生物信息学、表达模式分析及抗性鉴定试验等研究,为进一步探究GmXTH23基因的功能提供依据,为大豆抗逆的遗传改良提供理论参考.[方法]以垦丰16大豆为试验材料克隆GmXTH23基因;利用qRT-PCR方法探究基因的表达模式;利用基因枪法进行亚细胞定位;将GmXTH23基因转入拟南芥中,并进行干旱胁迫下的表型试验;用茚三酮比色法测定游离脯氨酸含量,氮蓝四唑法测定超氧化物歧化酶含量,硫代巴比妥酸比色法测定丙二醛含量.[结果]GmXTH23在大豆各组织中皆有表达,在茎中的表达量最高;亚细胞定位的结果表明该基因蛋白定位于细胞膜上;干旱胁迫下的表型试验结果表明,过表达GmXTH23基因的拟南芥植株发芽率、根长皆高于野生型拟南芥,复水后恢复正常的植株比例也相对较高;过表达株系与野生型株系相比其PRO含量与SOD含量较高,MDA含量较低.[结论]与野生型拟南芥相比,过表达GmXTH23基因使得拟南芥在干旱胁迫下的耐受性增强.在干旱胁迫下GmXTH23通过提高脯氨酸与超氧化物歧化酶含量、降低植物细胞在胁迫下的损伤来提高植物的抗旱性.