番茄抗逆相关基因ShZFP1的克隆与功能分析

【摘要】低温、干旱、高盐等非生物胁迫是制约番茄生产和分布的重要因素,发掘番茄抗逆相关基因并对其进行功能研究,是目前为止解决这一难题最可行的办法。植物锌指蛋白是一类数量庞大的转录因子家族,其作用贯穿于植物生长发育整个过程,植物C2H2型双锌指蛋白大多与植物非生物胁迫应答有关,能够提高转基因植物的抗逆能力。野生番茄具有抗逆性强等优良性状,是番茄遗传改良的重要种质资源。本研究根据耐寒芯片分析结果,从野生多毛番茄LA1777中克隆出一个C2H2型锌指蛋白基因ShZFPl,并对转基因株系进行了抗逆性功能验证。主要研究结果如下：1.ShZFPl编码163个氨基酸,具有C2H2型双锌指蛋白典型结构,与矮牵牛ZPT2-12、ZPT2-13具有较高的同源性,与普通栽培番茄序列相比,有两个氨基酸的插入和几处氨基酸位点的变化。2.组织表达分析表明ShZFPl在LA1777各组织中呈组成型表达,在根中的相对表达量最高；诱导表达分析表明该基因的表达受低温、干旱和高盐等多种逆境胁迫及ABA的诱导。3.构建ShZFPl超量表达载体,利用农杆菌介导的遗传转化方法将其转入普通栽培番茄A57,成功获得转基因阳性株系。4.在1/2MS培养基上模拟低温、干旱和高盐胁迫,验证转基因番茄幼苗对非生物逆境的耐受能力,超表达ShZFPl株系显著降低了其对低温、高盐及渗透胁迫的敏感性,促进幼苗在各胁迫下的生长发育,改变了番茄抗逆相关marker基因如LeP5CS,SIBADH,SILEA、、SICBF1、SpERD15、TPX1、SlAPX等基因的表达。5.在苗期进行抗逆性测试,发现转基因株系对低温、干旱和高盐等非生物胁迫的抗性明显增强。低温胁迫下,超表达ShZFPl株系的生长状况好于对照,叶片相对电导率和丙二醛含量均明显低于野生型植株；干旱处理期间超表达株系具有更强的保水能力,丙二醛含量低于对照,同时积累更多的脯氨酸和可溶性糖等渗透调节物质；盐胁迫下超表达株系叶绿素含量降低的幅度较小,脯氨酸和可溶性糖等含量也明显高于野生型。
【作者】田静；
【导师】叶志彪；
【作者基本信息】华中农业大学，蔬菜学，2014，硕士
【关键词】番茄；非生物胁迫；C2H2型锌指蛋白；转基因；抗逆性；

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