过表达PnSMO1.1基因显著增强裂叶牵牛耐盐性

外源施加植物甾醇衍生物-油菜素内酯的信号物质可以显著提高植物的耐盐性.为了检测过表达编码植物固醇关键酶的甲基固醇加氧酶基因(SMO)是否能提高目标植物的盐胁迫耐受性,使用子房注射法,首先将植物甾醇生物合成过程中关键酶-甲基甾醇单加氧酶的编码PnSMO1.1基因转移到裂叶牵牛中,构建了该基因的过表达转基因株系.接着以经PCR鉴定验证的转基因植物株系幼苗为试验材料,在0～200 mmol/L梯度NaCl处理条件下,检测了不同株系植物的根长和下胚轴长度等生长参数,以及叶片细胞中丙二醛(MDA)的含量、相对电导率、油菜素甾酮和6-脱氧油菜素甾酮含量等生理指标.结果显示,在100～250 mmol/L NaCl处理下,与野生型(WT)植株或空质粒转化对照(BL)植株相比,过表达PnSMO1.1显著增加了转化植株的根和下胚轴的相对生长量,增强了转基因株系的耐盐性.另外,与WT和BL幼苗相比,在不同的NaCl浓度处理条件下,转基因株系中6-脱氧油菜素甾酮的积累显著增加,但相对电导率(rEC)值、油菜素甾酮的积累量或MDA含量均显著降低.盐渍化、干旱和低温等事件的发生,严重抑制了植物的营养生长和产量.这些结果揭示,过表达PnSMO1.1基因,可以通过调节细胞内的油菜素内酯化合物积累量的动态,进而保护质膜的结构完整性,显著提高转基因植物的耐盐性.