番茄LeGSH1基因的克隆及在耐鎘性中的功能分析.pdf

1、谷胱甘肽是植物中重要的抗氧化物質(zhì)，在植物抵御各種脅迫中發(fā)揮著重要的作用。γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶(γ-ECS)在植物谷胱甘肽合成中起著關(guān)鍵的作用。鎘是危害植物生長(zhǎng)發(fā)育的有害元素，土壤中過(guò)量的鎘會(huì)對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生明顯的危害。大量的試驗(yàn)表明谷胱甘肽在植物抵御鎘脅迫中發(fā)揮著重要的作用。本試驗(yàn)以番茄為研究材料，研究過(guò)表達(dá)γ-ECS番茄在鎘脅迫中響應(yīng)，結(jié)果如下:
　　 1.根據(jù)已知的番茄基因組，從番茄葉片克隆得到了編碼γ-ECS序列的c

2、DNA全長(zhǎng)，并命名為L(zhǎng)eGSH1。半定量分析表明，LeGSH1在番茄不同的組織中都有表達(dá)，包括根，莖，葉，花和果實(shí)。為了確定LeGSH1是否參與番茄對(duì)鎘毒害的耐受性，將LeGSH1成功轉(zhuǎn)入番茄植株中，得到了過(guò)表達(dá)LeGSH1轉(zhuǎn)基因番茄植株。Southern blot分析表明，從轉(zhuǎn)基因植物中提取的DNA樣品中檢測(cè)到較強(qiáng)信號(hào)，而野生型植物沒(méi)有檢測(cè)到信號(hào)，鎘脅迫下轉(zhuǎn)基因株系與野生型(WT)相比，LeGSH1的表達(dá)也有顯著的提高，證明LeGSH

3、1已成功轉(zhuǎn)到番茄基因組中并可以在番茄葉片中過(guò)表達(dá)。
　　 2.與野生型番茄相比，過(guò)表達(dá)LeGSH1顯著緩解了由鎘誘導(dǎo)的番茄葉片失綠癥狀，同時(shí)色素含量增加，有效減少了活性氧(ROS)的積累，從而比野生型受到較低的氧化脅迫。葉片中LeGSH1這種功能可以歸因于較高的GSH累積從而降低了Cd在葉片中的積累。進(jìn)一步分析表明，與野生型番茄相比，過(guò)表達(dá)LeGSH1的轉(zhuǎn)基因番茄的葉片中積累了更多的鐵、鈣和銅，表明鎘脅迫下過(guò)表達(dá)LeGSH1在維