过表达香樟CcCBFs提高转基因拟南芥抗寒能力

摘要

为系统性研究香樟CcCBFs(CcCBFa、CcCBFb、CcCBFc和CcCBFd)基因在增强抗寒性方面的功能,以香樟无性系EL组培苗为试验材料,采用荧光定量PCR技术,分析其在低温(4℃)下的表达情况,结果表明:CcCBFs均可持续且强烈地响应低温信号,且CcCBFa和CcCBFc对低温诱导的响应更加显著;通过农杆菌介导的花序侵染法转化哥伦比亚野生型拟南芥,获得转CcCBFs基因拟南芥种子,并对野生型和T2代转基因拟南芥种子在4℃条件下的发芽率进行统计,结果显示:转基因拟南芥种子发芽率均显著高于野生型拟南芥,可见过表达香樟CcCBFs能够增强拟南芥种子对低温的抵御能力;此外,对T2代转基因拟南芥和野生型拟南芥幼苗在低温胁迫下的生理指标进行测定,结果发现,未胁迫处理前转基因与野生型拟南芥SOD活性以及脯氨酸质量分数、丙二醛质量摩尔浓度均无显著差异,低温胁迫处理一定时间后转基因拟南芥SOD活性和总游离脯氨酸质量分数均显著高于野生型,而丙二醛质量摩尔浓度均显著低于野生型拟南芥,且在相同的胁迫条件下转CcCBFa、CcCBFc拟南芥的抗寒生理数据变化更为显著.结合基因表达分析、种子发芽率及抗寒生理指标可知,过表达香樟CcCBFs均能提高转基因拟南芥抗寒能力,其中CcCBFa和CcCBFc在香樟抵御低温胁迫时可能发挥更为重要的调控作用.