报告基因在油菜子叶中的瞬时表达及蓝细菌血红蛋白基因(CHB)在植物中的功能鉴定

摘要

油菜主要在中国、加拿大、澳大利亚等国种植,在油料作物中其产量仅次于大豆与棕榈,位居第三。油菜是世界食用油和植物蛋白的主要来源之一,也是潜在的生物能源原料。
　　 清楚油菜中基因的功能对培育优质、高产、抗逆的品种极为重要。通过转基因的策略对内源基因进行调控被广泛应用于油菜基因功能的研究。通常应用稳定遗传的转基因策略,但这种办法的局限性是花费时间长,程序繁琐。农杆菌介导的瞬时表达利用农杆菌的自身侵染能力透过植物细胞壁将外源基因转入植物细胞,进行短时间的表达。这种方法能快速鉴定基因的功能。瞬时表达在烟草中广泛应用,但在油菜中未见报道。
　　 本研究通过检测报告基因在甘蓝型油菜宁油16子叶的表达,研究农杆菌在油菜中的瞬时表达情况,旨在为研究油菜基因功能和外源基因对油菜的影响提供一种高效、简便、快速的方法。我们构建过表达载体pB2GW7.0-gfp转化农杆菌,用1mL注射器直接打入油菜子叶。RT-PCR鉴定其在子叶中的表达情况,利用莱卡激光共聚焦显微镜观察荧光。然后用含GUS基因的pCAMBIA2301农杆菌注射油菜子叶,做GUS染色。RT-PCR分析表明在油菜子叶中有RNA表达,在显微镜下也观察到绿色荧光,同时GuS染色也能染出蓝色,说明外源基因能在油菜子叶中正常转录、翻译。
　　 血红蛋白在动物体内生理功能主要是结合氧并协助氧的运输,提高机体中氧的供应、呼吸链电子流量、ATP酶活力等;血红蛋白在微生物体内可以促进菌体生长、蛋白质合成、代谢产物产生等;另外,血红蛋白能促进烟草生长、提高烟草叶片中叶绿素与尼古丁的含量等。我们将蓝细菌血红蛋白基因(CHB)分别转入拟南芥及油菜中鉴定其功能,CHB的表达能够使转基因植株种子提前萌发,增加抗逆性。