本文關鍵詞： 小麥 TaLEA TaLEA 共表達 耐鹽　出處：《植物遺傳資源學報》2017年03期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：我國土壤鹽堿化日益嚴重,對我國的糧食安全造成了嚴重威脅。耐鹽基因挖掘對作物耐鹽育種非常重要。LEA蛋白家族是一個多基因家族,在植物應對非生物脅迫中發(fā)揮重要作用。本課題組前期研究闡明小麥TaLEA1基因在擬南芥中過表達可以提高轉基因植物的耐鹽性和抗旱性。本研究系統(tǒng)分析了小麥TaLEA2基因表達蛋白的理化性質、基因表達模式及啟動子功能區(qū)域,并在擬南芥中過表達TaLEA2基因及共表達TaLEA1和TaLEA2基因,分析TaLEA2基因的抗逆功能及2個LEA基因的抗逆效果。結果表明,TaLEA2基因的表達產物屬于第3組LEA蛋白,是穩(wěn)定的親水蛋白,富含α-螺旋、β-轉角等結構。TaLEA2基因在小麥根、莖、葉、花、種子等不同組織中均有表達,鹽脅迫條件誘導其高表達。在擬南芥中過表達TaLEA2基因,或過表達TaLEA1和TaLEA2基因都能夠提高轉基因擬南芥的耐鹽性和抗旱性,轉基因株系的種子萌發(fā)率、根長及葉綠素含量顯著高于野生型,且雙基因過表達的轉基因植物的抗逆能力高于單個基因過表達株系。本研究結果為LEA基因抗逆機理的研究和多基因共轉提高植物抗逆性提供了重要信息。
[Abstract]:Soil salinization is becoming more and more serious in China, which poses a serious threat to the food security in China. Salt tolerance gene mining is very important for crop salt tolerance breeding. LEA protein family is a multi-gene family. This study demonstrated that overexpression of wheat TaLEA1 gene in Arabidopsis thaliana can improve salt tolerance and drought resistance of transgenic plants. This study systematically analyzed wheat TaLEA2. The physicochemical properties of gene expression proteins, In Arabidopsis thaliana, TaLEA2 gene was overexpressed and TaLEA1 and TaLEA2 genes were co-expressed. The stress resistance function of TaLEA2 gene and the stress resistance effect of two LEA genes were analyzed. The results showed that the expression product of TaLEA2 gene belongs to the third group of LEA protein and is a stable hydrophilic protein, rich in 偽 -helix, 尾 -turn angle and other structures. TaLEA2 gene is found in wheat roots, stems, leaves and flowers. Overexpression of TaLEA2 gene in Arabidopsis thaliana, or overexpression of TaLEA1 and TaLEA2 genes in Arabidopsis thaliana could improve salt tolerance and drought resistance of transgenic Arabidopsis thaliana. The seed germination rate, root length and chlorophyll content of transgenic lines were significantly higher than those of wild type. The stress resistance of transgenic plants with double gene overexpression was higher than that of single gene overexpression lines. The results provided important information for the study of stress resistance mechanism of LEA gene and the co-transformation of multiple genes to improve plant stress resistance.
【作者單位】： 中國農業(yè)科學院作物科學研究所;山東師范大學生命科學學院;
【基金】：國家自然科學基金資助項目(31601302) 轉基因植物新材料的育種價值評估(2016ZX08010-005) 中國農業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程/作物種質資源鑒定與發(fā)掘團隊
【分類號】：Q943.2

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