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作者:吴林轩;兰依航;姜涵奕;马添;李春艳;臧海莲;
单位:东北农业大学资源与环境学院;
摘要:提升植物抗寒能力是克服低温对植物生长限制的关键。冷休克蛋白(CSPs)是来源于生物体的一类高度保守的核酸结合蛋白,参与细胞内基因复制、转录和翻译过程,以及蛋白折叠、膜流动和非生物胁迫应答等活动。这类蛋白可增强植物对寒冷、干旱和盐碱的耐受能力。研究从耐冷节杆菌(Arthrobacter sp.)C2基因组DNA中克隆出Csp1基因,构建植物表达载体pBI121-Csp1,通过花序浸染法将其转化至拟南芥,在低温条件下观察植株表型,检测抗氧化酶活性和与耐冷相关基因的表达水平,以探究Csp1基因提高拟南芥抗寒能力机制。结果表明:低温胁迫条件下,过表达Csp1基因拟南芥存活率显著高于野生型;拟南芥叶片丙二醛(MDA)水平及离子渗透率低于野生型;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢(CAT)和过氧化物酶(POD)活性均高于野生型拟南芥;过表达Csp1基因可提高拟南芥低温胁迫相关基因AtCBF1、AtCBF3、AtCOR15a、AtCOR47、AtRD29a、AtKIN1、AtMnSOD、AtCAT、AtPOD及Arthrobacter sp. C2菌中Csp1表达水平。综上所述,通过过表达Csp1基因可增强拟南芥抗寒能力。研究为提升植物对低温胁迫适应能力、培育抗寒植物新品种提供参考。
关键词:节杆菌;;Csp1基因;;拟南芥;;低温胁迫;;抗寒能力
基金资助:国家自然科学基金面上项目(42071268)