毛白楊PtDET2基因的克隆及其在煙草中的抗旱與耐鹽功能分析

雷雨婷 ，姚新轉 ，呂立堂，2* ，趙德剛，3*

(1.貴州大學 生命科學學院/農業生物工程研究院，貴州 貴陽 550025；2.貴州大學 茶學院，貴州 貴陽 550025；3.貴州省農業科學院，貴州 貴陽 550006)

毛白楊PtDET2基因的克隆及其在煙草中的抗旱與耐鹽功能分析

雷雨婷1，姚新轉1，呂立堂1，2*，趙德剛1，3*

(1.貴州大學 生命科學學院/農業生物工程研究院，貴州 貴陽 550025；2.貴州大學 茶學院，貴州 貴陽 550025；3.貴州省農業科學院，貴州 貴陽 550006)

類固醇5α-還原酶基因(steroid 5α-reductase 2， DET2)是油菜素內酯合成的關鍵基因，在抵抗非生物脅迫傷害中起著重要的作用。本研究克隆了楊樹(PopulusL)PtDET2基因，cDNA編碼區全長774 bp，編碼257個氨基酸；進化樹分析表明，PtDET2基因編碼的氨基酸序列與碧桃(Prunuspersica)相似性為78%。構建植物表達載體pSH737-35S-PtDET2，利用農桿菌(Agrobacteriumtumefaciens)介導的葉盤法遺傳轉化煙草。選取3個轉基因株系TP10、TP12和TP15，用不同濃度甘露醇和NaCl模擬干旱脅迫和鹽脅迫，對其種子發芽率和幼苗期進行耐旱性和耐鹽性分析。結果發現，在300 mmol/L甘露醇處理15 d，種子發芽率比野生型高40%以上，通過觀察苗期根的生長發現，野生型植株根系生長明顯受到抑制；在200 mmol/L NaCl處理種子15 d，轉基因植株種子發芽率比野生型高50%以上，野生型植株根系生長也受到明顯的抑制。分別用20% PEG 6 000和200 mmol/L NaCl處理轉基因植株和野生型植株(0、1、3、5和7 d)，結果顯示，在干旱和鹽脅迫下，轉基因植株的超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase， SOD)、過氧化氫酶(Catalase， CAT)和過氧化物酶(Peroxidase， POD)的活性均顯著高于野生型，丙二醛(Malondialdehyde， MDA)含量顯著低于野生型植株。因此，PtDET2基因表達提高了煙草植株的耐旱與耐鹽能力，研究結果為進一步探討該基因功能提供依據，為創制轉基因耐旱和耐鹽提供基礎資料。……