水花生抗旱耐盐机制的初步研究

摘要

在野外观察到水花生生境很广,从水生到中生到旱生,与之相应的是适应水生生活的须根也演变成适应旱生生活的又粗又长的肉质根,以利于保水和从土壤深处吸收水分.另外,水花生也能够在400mM的NaCl环境中生长,其抗盐能力超过大部分农作物.将水花生与水稻一起种植,进行干旱和盐处理,发现水花生具有比水稻更强的抗旱、耐盐性能.为比较水稻和水花生抗早抗盐差异的生化机制，测量了抗渗透物质和抗氧化酶。结果发现，在干旱、盐处理后，水花生体内脯氨酸(Proline)、超氧化物歧化酶(SOD) ,过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)都仅比水稻高一点，而总抗氧化活性(T-AOC)却比水稻高出很多，这说明上述物质单独的作用很小，这一方面解释了过去转单独的一个上述基因效果不好的原因，另一方面提示今后在转基因育种时，尽量转信号传导上游的基因。rn 为克隆干旱、盐胁迫发生时水花生根部表达上调的基因，采用mRNA差异显示技术、末端快速扩增技术(RACE)扩增得到一个基因的全长，该基因被命名为ApCL，全长738 bp，开放阅读框501 bp,推导出的蛋白质有166个氨基酸组成，分子量16.7道尔顿。半定量PCR进一步证明该基因除了受干早诱导上调外，也受盐胁迫诱导上调。将该基因转入酵母，结果酵母的抗早抗盐性有所提高，所有这一切，都表明ApCL是一个抗旱、抗盐基因。