谷子类受体蛋白激酶基因SiRLK35在水稻中对盐胁迫的响应

谷子类受体蛋白激酶基因SiRLK35在水稻中对盐胁迫的响应

论文摘要

【目的】盐胁迫影响作物的产量和品质,而作物的耐盐性受特定基因的调控。在前期获得谷子类受体蛋白激酶基因SiRLK35过表达水稻株系的基础上,拟结合植株在盐胁迫下的表型,对部分盐胁迫指标及响应基因的表达模式进行检测和验证,解析谷子SiRLK35参与盐害响应的可能机制。【方法】选取谷子SiRLK35过表达水稻株系,分别为过表达株系(over-expression,OE)-1(OE-1)、OE-2和OE-3,以野生型中花11为对照,实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)检测各株系中SiRLK35的表达情况;分别用含0、150和200 mmol·L-1 NaCl的MS培养液处理三叶期的对照及转基因株系幼苗,观察其表型,统计150 mmol·L-1 NaCl处理3d后苗长及根长;用150 mmol·L-1 NaCl处理四叶期幼苗,统计处理14 d后材料干重、死亡率和死叶率,对各材料的耐盐性进行评价;进一步挑选SiRLK35过表达程度高且耐盐表型好的OE-1株系,利用3,3’-二氨基联苯胺(3,3’-Diaminobenzidine,DAB)和氮蓝四唑(nitrotetrazolium blue chloride,NBT)染色检测其胁迫下过氧化物积累及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和过氧化物酶(peroxidase,POD)的活性;并对部分盐害响应基因的表达模式进行检测。【结果】谷子SiRLK35在株系OE-1中的相对表达量最高;150 mmol·L-1NaCl处理3 d幼苗后,中花11苗长和根长的生长受抑制程度均大于SiRLK35过表达株系,其中OE-1的受抑制程度最小;四叶期幼苗经150 mmol·L-1 NaCl处理14 d后,转基因株系地上部和地下部干重降低幅度均低于对照,且幼苗死亡率和死叶率均低于对照;盐胁迫下对照过氧化染色反应明显,O2-和H2O2的积累均高于过表达植株,SOD和POD抗氧化酶活性均高于对照;部分盐害响应基因在SiRLK35过表达株系中表现为上调,其中,OsLEA3在盐处理24 h的相对表达量是对照中的1.9倍。【结论】谷子SiRLK35异源转化水稻获得的过表达株系对盐胁迫具有一定的抗性,SiRLK35可通过调控抗氧化酶活性及相关信号途径,从而参与盐害响应。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 材料与方法
  •   1.1 试验材料
  •   1.2 过表达株系的鉴定及谷子SiRLK35的转录分析
  •   1.3 盐胁迫下转基因植株的表型分析及干重测定
  •   1.4 过氧化物的检测、抗氧化酶活性的测定
  •   1.5 盐胁迫响应基因的表达模式分析
  • 2 结果
  •   2.1 谷子Si RLK35阳性转基因纯合株系的获得
  •   2.2 SiRLK35在各转基因株系中的表达分析
  •   2.3 SiRLK35过表达株系的耐盐性检测
  •   2.4 活性氧含量和抗氧化酶活性分析
  •   2.5 盐处理下各响应基因的表达模式
  • 3 讨论
  •   3.1 SiRLK35过表达株系的耐盐性分析
  •   3.2 SiRLK35参与水稻耐盐性的响应机制
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 李小波,李臻,戴绍军,潘教文,王庆国,管延安,丁国华,刘炜

    关键词: 谷子,耐盐性,抗氧化酶,盐胁迫响应基因

    来源: 中国农业科学 2019年22期

    年度: 2019

    分类: 农业科技

    专业: 农作物

    单位: 哈尔滨师范大学生命科学与技术学院,山东省农业科学院生物技术研究中心/山东省作物遗传改良与生理生态重点实验室,上海师范大学生命与环境科学学院/植物种质资源开发协同创新中心,山东省农业科学院作物研究所/山东省特色作物工程实验室,山东师范大学生命科学学院

    基金: 现代农业产业技术体系建设专项(CARS-06-13.5-A19),山东省农业科学院农业科技创新工程(CXGC2018E13),山东省农业科学院青年英才计划(2016—2018)

    分类号: S515

    页码: 3976-3986

    总页数: 11

    文件大小: 1403K

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