杜鹃红山茶CaAPX基因的克隆及过量表达提高烟草植株的抗寒和耐热性

摘要

根据山茶(Camellia japonica Linn.)同源序列设计特异性引物,利用同源克隆和3',5'-RACE技术,从杜鹃红山茶(C.azalea)嫩叶组织中克隆出抗坏血酸过氧化物酶(Ascorbate peroxidase,APX),命名为CaAPX,基因全长1097bp,开放阅读框753bp,编码250个氨基酸.荧光定量Real-time RT-PCR对杜鹃红山茶7种组织和温度胁迫下该基因的表达模式进行分析,结果表明,CaAPX基因在杜鹃红山茶7种组织中均得到表达,但表达水平不一,表达量由高到低依次为:未成熟果实＞叶＞花苞＞叶芽＞种胚＞花瓣＞花芽,其中未成熟果实中的表达量高达其他组织的2.68～11.44倍;温度胁迫处理8h后该基因呈上调表达,CaAPX表达量分别高达0h的3.49和2.67倍.CaAPX转基因烟草分析表明,过量表达CaAPX后,转基因烟草中CaAPX表达量提高了39.71～156.12倍,APX酶活性提高了2.58～4.09倍,AsA含量也提高了2.67～3.56倍,并且转基因烟草植株抗寒、耐热能力也获得提高.