Prd29A与CaMV35S启动子调控转胡萝卜AFP基因提高烟草抗寒性

• 作者: 佘露露 刘海洋 卢存福 王梦阳 王金菁 陈玉珍 魏宪辉
• 来源期刊: 农业生物技术学报
• 学科: 农学
• 关键词: 抗冻蛋白(AFPs) Prd29A启动子 CaMV 35S启动子 转基因烟草 抗寒性
• 年，卷（期）: 2017,（8）
• 所属期刊栏目: 研究论文与报告
• 页码范围: 1265-1277
• 页数: 13页
• 分类号: S188
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-7968.2017.08.007

摘要

抗冻蛋白(antifreeze proteins,AFPs)是耐寒生物为适应冷环境而产生的特殊小分子蛋白质,具有降低冰点、抑制重结晶的作用.本实验研究了在环境诱导型启动子(Prd29A(responsive to desiccation29A))和组成型启动子(花椰菜花叶病毒35S(Cauliflower mosaic virus 35S,CaMV 35S))驱动下胡萝卜(Daucus carota) AFP在烟草(Nicotiana tabacum)中的表达.结果表明,DcAFP基因已整合到烟草基因组中且可以稳定遗传,T1转基因烟草花序发育不良,蒴果容易从果柄基部脱落,极少数果实能够正常发育;4℃低温驯化l0d,-1℃处理24 h,室温恢复生长1周,T1代转Prd29A:DcAFP基因烟草存活率比转CaMV35S:DcAFP基因烟草高34.6％,比野生型烟草高61.1％,且长势良好,而野生型烟草大多数枯萎死亡;低温胁迫处理导致所有烟草叶绿素荧光参数Fv/Fm均有所降低,但25℃恢复生长后,转Prd29A:DcAFP基因烟草Fv/Fm接近正常水平,而转CaMV35S:DcAFP基因烟草Fv/Fm仅比野生型略高;与野生型对比,两种不同启动子驱动的转DcAFP基因烟草在4℃低温驯化(0～15 d)期间积累了较多的脯氨酸、可溶性蛋白及可溶性糖等渗透调节物质,抗氧化酶(超氧化物歧化酶(superoxide dismutasc,SOD)和过氧化物酶(peroxidase,POD))酶活有所提高,同工酶谱带增多;特别是转Prd29A:DcAFP基因烟草比转CaMV35S:DcAFP基因烟草中脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、SOD酶活酶活及POD酶活分别增加45.1％、12.1％、20％、19.7％、8.6％,而且转入Prd29A启动子驱动的DcAFP基因可以更有效的提高转基因烟草的抗寒性,并且其对转基因烟草生长发育影响相对较小.研究结果对于抗冻转基因植物的培育具有重要参考价值.