BADH基因在转基因番茄中的组成型和盐诱导表达

摘要

在植物抗逆基因工程中，许多基因包括转录因子都由组成型启动子或胁迫诱导启动子驱动。组成型启动子驱动外源基因在转基因植株中组成表达，会引起转基因植株生长抑制和产量降低。诱导启动子驱动外源基因在转基因植株中诱导表达，不影响植株生长和产量。
　　 甜菜碱醛脱氢酶(BADH)是植物体内合成甜菜碱这一过程中的关键酶。甜菜碱是一种非毒性的小分子渗透调节物质，在植物耐盐中起着非常重要的作用。BADH基因受盐诱导表达，它的启动子(P5：-300～+62bp)是盐诱导启动子。
　　 本研究将分别由P5启动子和CaMV35S启动子驱动的辽宁碱蓬BADH基因，通过叶盘转化法转入Micro-Tom中。通过实时定量PCR转基因Micro-Tom中外源BADH基因的拷贝数，选择单拷贝的转基因植株，并对其BADH基因的表达进行分析，比较两种转基因植株的耐盐性及其生长状态，主要结果如下：
　　 1.采用农杆菌介导的叶盘转化法将P5：BADH和CaMV35S：BADH转入Micro-Tom。共采用约400粒种子，获得约90株再生植株。
　　 2.挑选16株PCR检测为阳性的转基因植株，用real time PCR鉴定出3株单拷贝P5：BADH转基因植株和1株单拷贝CaMV35S：BADH转基因植株。
　　 3.0 mM，100 mM和200 mM NaCl处理转基因及野生Micro-Tom24 h后，RealtimePCR检测表明，P5启动子诱导BADH基因的mRNA升高2.3倍在100mM NaCl处理下，在200 mM NaCI条件下增加3倍。转P5：BADH Micro-Tom的BADH表达量明显高于转CaMV35S：BADH Micro-Tom。
　　 4.200 mM NaCl处理7天后，野生型植株萎蔫死亡，而转基因植株仍然存活生长。转CaMV35S：BADH、P5：BADH基因提高了Micro-Tom的耐盐性。
　　 5.野生型和两种转基因型植株在生长培养基、液体培养基和土壤中进行培养，发现CaMV35S：BADH Micro-Tom出现生长抑制的现象，并且伴随落花现象，果实产量也相对降低，P5：BADH Micro-Tom的生长、开花、结果与野生Micro-Tom基本相同。