野生大豆GsGSTl9基因的克隆及其转基因苜蓿的耐盐碱性分析-论文.pdf

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1、作物学报ACTAAGRONOMICASINICA2012，38(6)：971—979http：／／www．chinacrops．org／zwxb／ISSN0496—3490；CODENTSHPA9E—mail：xbzw@chinajourna1．net．cnDoI：10．3724／SP．J．1006．2012．00971野生大豆GS9基因的克隆及其转基因苜蓿的耐盐碱性分析王臻昱1,2,3才华柏锡纪巍李勇魏正巍朱延明‘东北农业大学植物生物工程研究室，黑龙江哈尔滨150030；中国科学院东北地理与农业生态研究所，吉林长春1300

2、112；中国科学院研究生院，北京100049摘要：谷胱甘肽一转移酶对植物抵御逆境胁迫和解除细胞毒素起着重要作用。本研究从野大豆盐碱胁迫基因表达谱中筛选并克隆得到GsGST19基因，将其转化苜蓿，获得超量表达的转基因苜蓿，并对转基因苜蓿进行耐盐碱性分析。结果显示在正常培养条件下，转基因苜蓿株系19—4和19—9的GST酶活性分别是非转基因株系的1．52倍和1．49倍。在100mmolLNaHCO3处理14d后转基因株系生长状态良好，而非转基因对照株系明显萎蔫、失绿、甚至死亡；转基因株系的丙二醛含量和相对质膜透性显著低于非转基因

3、株系(P<0．05)，而叶绿素含量和根系活力显著高于非转基因对照(尸<0．05)，说明超量表达GsGST19基因增强了苜蓿的耐盐碱能力。关键词：谷胱甘肽一转移酶(GsT)；转基因苜蓿；野大豆；耐盐碱性IsolationofGsGST19fromGlycinesojaandAnalysisofSaline-AlkalineTole·-ranceforTransgenicMedicagosativaWANGZhen—Yu’，，CAIHua，BAIXi1，JIWei，LIYong，WEIZheng—Wei，andZHUYan．Mi

4、ng’PlantBioengineeringLaboratory，NortheastAgriculturalUniversity，Harbin150030，China；NortheastInstituteofGeographyandAgroecologyChineseAcademyofSciences，Changchun130012，China；GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，ChinaAbstract：Alfalfa(Medicagosa

5、tivaL．)isoneofthemostimportantleguminousforagecropsworldwide．Saline—alkalinestresssignificantlylimitstheproductivityofalfalfaduetoitsadverseefectsongrowth，formationofnodules，andsymbioticnitro—gen—fixationcapacity，andresultingintheformationofreactiveoxygenspecies(R0

6、S)．110protectplantsfromthetoxicityofreac—tiveoxygen，aerobicorganismsareequippedwithanarrayofdefensemechanisms。includingonebasedonglutathioneS—transferases(GSTs)．GlutathioneS—transferases(GSTs)areubiquitousenzymesthatplayakeyroleinstresstoleranceandcel—lulardetoxifi

7、cation．TheGSTgeneGsGST／9isolatedfromwildtypesoybean(Glycinesoia)undersaline—alkalinestresswastransformedintoalfalfa(MedicagosativaL．)．Transgenicalfalfaplantsshowed0．52_J0-49timeshigherlevelsofGSTactivitythanwildtypeplants．Transgenicalfalfagrewwellintheconditionsof1

8、00mmolL■NaHCO．whilewildtypeplantsexhibiteddis—colorationandstuntedgrowth，orevendeath．Thereweresignificantlychangesinmalondialdehydecontentandrela