本文關(guān)鍵詞：過表達(dá)SlMPK3基因提高番茄低溫耐受能力

  更多相關(guān)文章： 番茄 轉(zhuǎn)基因 番茄促分裂原活化蛋白激酶(SlMPK) 低溫脅迫

【摘要】：促分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK/MPK)級聯(lián)是植物響應(yīng)外界環(huán)境變化的重要信號傳導(dǎo)途徑。為了驗(yàn)證番茄促分裂原活化蛋白激酶3(Solanum lycopersicum mitogenactivated protein kinases 3,Sl MPK3)在低溫脅迫中的功能,本研究將醋栗番茄(Solanum pimpinellifolium)Sl MPK3基因在栽培番茄(S.lycopersicum)M82中過表達(dá),獲得了過表達(dá)Sl MPK3的轉(zhuǎn)基因番茄后代。結(jié)果表明,低溫脅迫下轉(zhuǎn)基因番茄幼苗Sl MPK3基因被迅速誘導(dǎo)表達(dá)。低溫處理8 h處,Sl MPK3的表達(dá)量達(dá)到最大值,轉(zhuǎn)基因植株(OE4,OE6和OE7)中Sl MPK3的表達(dá)量顯著高于野生型(P0.05)。苗期耐冷性鑒定結(jié)果表明,轉(zhuǎn)基因植株耐冷指數(shù)(OE4(0.81),OE6(0.78),OE7(0.77))顯著高于對照((0.37),P0.05)。低溫脅迫下表型觀察發(fā)現(xiàn),4℃低溫脅迫24 h,野生型番茄葉片邊緣失水萎蔫,葉面出現(xiàn)明顯黃色枯斑;轉(zhuǎn)基因番茄植株葉片表現(xiàn)正常。低溫脅迫120 h后,野生型植株的相對電解質(zhì)滲透率為74.66%,而轉(zhuǎn)基因植株的電解質(zhì)滲透率平均為59.79%,比對照低14.87%;轉(zhuǎn)基因植株葉片中丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量為6.76μmol/g FW,比對照(9.77μmol/g FW)低30.81%;野生型植株葉片中的H2O2含量顯著高于轉(zhuǎn)基因植株(P0.05),比轉(zhuǎn)基因植株高22.02%。低溫脅迫處理引起了轉(zhuǎn)基因植株和野生型植株的抗氧化酶(antioxidant enzymes,AOEs)活性顯著增加(P0.05),低溫處理120 h后,轉(zhuǎn)基因植株中超氧化物歧化酶(super-oxide dismutase,SOD)、過氧化物酶(peroxidase,POD)和過氧化氫酶(catalase,CAT)活性分別比對照高29.40%、24.24%和22.83%。轉(zhuǎn)基因和野生型植株中可溶性蛋白(soluble protein)和可溶性糖(soluble sugar)含量均隨低溫處理時(shí)間的推移逐步增加,4℃處理120 h后轉(zhuǎn)基因植株可溶性蛋白含量為40.02 mg/g FW(OE-4),42.21 mg/g FW(OE-6)和40.33 mg/g FW(OE-7),顯著高于對照(36.86 mg/g FW)(P0.05);轉(zhuǎn)基因植株可溶性糖含量平均為51.87 mmol/g FW,比對照高21.82%。本研究證明,Sl MPK3過表達(dá)提高了番茄植株的低溫耐受能力,為進(jìn)一步研究番茄Sl MPK3基因的功能提供依據(jù),同時(shí)為耐低溫番茄育種提供了新種質(zhì)。
【作者單位】： 西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 番茄 轉(zhuǎn)基因 番茄促分裂原活化蛋白激酶(SlMPK) 低溫脅迫
【基金】：陜西省科技統(tǒng)籌創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目(No.2011KTCL02-03) 西北農(nóng)林科技大學(xué)農(nóng)業(yè)科技推廣基金項(xiàng)目(No.TGZX2012-02)
【分類號】：S641.2
【正文快照】： 番茄(Solanum lycopersicum)是茄科作物,屬于喜溫蔬菜,不耐低溫、對冷敏感。整個(gè)生育期的最適溫度為18~25℃(羅雷,2011),當(dāng)氣溫低于14℃時(shí),植株就不能正常開花結(jié)果。當(dāng)氣溫低于10℃時(shí),絕大多數(shù)番茄品種會(huì)受冷害,若長時(shí)間低于6℃,植株就會(huì)死亡。即使是短期低溫,也會(huì)使植株的生

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本文編號：911098