JERF3在轉(zhuǎn)基因水稻中的功能分析.pdf

1、不利的環(huán)境條件如干旱和高鹽嚴(yán)重影響了植物的生長(zhǎng)發(fā)育和農(nóng)作物的產(chǎn)量。植物形成各種抗逆機(jī)制來適應(yīng)環(huán)境。大量研究表明乙烯應(yīng)答因子(Ethyleneresponsive factor,ERF)在植物生長(zhǎng)發(fā)育、逆境脅迫應(yīng)答等方面具有重要的調(diào)控功能。我們以GCC-box為bait，利用酵母單雜交系統(tǒng)從番茄cDNA表達(dá)文庫(kù)中篩選到ERF類轉(zhuǎn)錄因子家族的一個(gè)新成員JERF3(jasmonate and ethylene responsivefactor

2、 3)。JERF3能結(jié)合乙烯/茉莉酸應(yīng)答元件GCC盒與滲透脅迫應(yīng)答元件DRE，在番茄中主要應(yīng)答乙烯，茉莉酸，高鹽，低溫或ABA處理。在轉(zhuǎn)基因煙草中過表達(dá)JERF3能通過激活下游功能基因的表達(dá)明顯提高煙草的耐鹽性。基于水稻在我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和糧食安全中的重要地位和其較好的生物信息基礎(chǔ)，本實(shí)驗(yàn)通過培育JERF3轉(zhuǎn)基因水稻，在明確JERF3在植物非生物脅迫中的功能的基礎(chǔ)上，闡明JERF3可能參與的信號(hào)調(diào)控途徑，為分子設(shè)計(jì)育種提供優(yōu)良的抗性基因和材

3、料。 我們利用PCR技術(shù)鑒定出陽(yáng)性的轉(zhuǎn)基因株系，再用T2代轉(zhuǎn)基因水稻進(jìn)行干旱和PEG處理，在25mM PEG(PEG6000)和干旱逆境處理后，野生型水稻葉片發(fā)生明顯萎蔫，葉片向心卷曲，轉(zhuǎn)基因株系只有少數(shù)葉片萎蔫。在正常生長(zhǎng)狀態(tài)下，轉(zhuǎn)基因水稻的脯氨酸含量、胞質(zhì)總蛋白等滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的含量明顯高于野生型。轉(zhuǎn)基因水稻中滲透脅迫應(yīng)答基因OsP5CS和OsEnol基因的表達(dá)量明顯增多，并且冷應(yīng)答基因OsSPDS2和WCOR413-like