过表达OsCatC基因水稻的获得及其耐盐性机理分析

• 作者: 邓勇 刘聪 田野 刘聪美 刘选明 林建中
• 来源期刊: 西北植物学报
• 学科: 生物学
• 关键词: 水稻 过氧化氢酶C 盐胁迫 氧化胁迫
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 研究报告
• 页码范围: 1-8
• 页数: 8页
• 分类号: Q785|Q786|Q789
• 语种: 中文
• DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.01.0001

摘要

过氧化氢酶C(Catalase C,CatC)作为重要的抗氧化酶,在水稻发育和胁迫响应方面起重要作用.为了探究CatC在盐胁迫响应中的功能及其作用机制,该研究构建了OsCatC过表达转基因水稻,并比较了其耐盐性和相关抗逆生理指标的变化.结果表明:(1)成功构建过量表达载体pCUbi1390-OsCatC-Flag,并经农杆菌介导的愈伤组织转化获得了30个独立转基因株系(T0),Western blot鉴定T1代幼苗共获得2个OsCatC过表达株系(OE-10、OE-18);qRT-PCR分析发现,OE-10和OE-18株系的OsCatC转录水平显著高于野生型(WT),证明OsCatC基因已成功过表达于转基因株系(OE-10、OE-18)中,且能正常翻译为融合蛋白CatC-Flag.(2)正常水培条件下,OE-10和OE-18与WT的水稻幼苗长势无明显差异,200 mmol·L-1 NaCl处理7 d后再恢复水培10 d时,OE-10和OE-18幼苗的存活率为20％～25％,而WT幼苗绝大部分则干枯死亡,存活率仅为5％左右.(3)与WT相比,OsCatC过表达水稻(OE-10和OE-18)幼苗的耐盐性显著增强,其盐胁迫下的相对电导率、丙二醛和H2O2含量显著降低,过氧化氢酶活性显著升高;4μmol·L-1甲基紫精(MV)处理7 d后,OE-10和OE-18生长受抑制程度显著小于WT,且幼苗的长度均显著大于WT,表现出较强的氧化胁迫耐受性.研究发现,CatC主要通过降解盐胁迫下过量积累的H2O2,减轻氧化损伤,从而提高水稻的耐盐性,证明过表达OsCatC能显著提高水稻对盐胁迫的耐受性,且OsCatC是一个非常好的水稻耐盐候选基因.