甘蔗△~1-吡咯啉-5-羧酸合成酶基因转化烟草的抗旱性分析

摘要

为了分析甘蔗P5CS(sugrcane△~1-pyrroline-5-carboxylate synthetase gene,SoP5CS)基因的抗旱性能,利用农杆菌介导的叶盘转化法对烟草进行遗传转化,对拷贝数较低的4个转基因株系(T_1、T_4、T_6和T_9)进行抗旱性分析。结果显示:在干旱胁迫下,T_9株系中SoP5CS及其编码的蛋白的相对表达量都是最低的,T_1、T_4、T_6中SoP5CS的相对表达量分别是T_9的9.02、3.93和8.51倍,SoP5CS蛋白则分别是T_9的2.22、3.91和1.36倍;进一步分析发现T_1和T_6叶片脯氨酸和ABA含量相对较高,且4个株系均显著高于对照;MDA含量则是对照显著高于转基因植株,其中T_1的MDA累积量最低;P5CR和P5CS活性在对照和转基因植株间表现不一,在T_1和T_4中,2种酶活性均与对照相当,T_6和T_9则是显著高于对照;对于CAT活性,表现为T_6最高,T_1、T_4、T_9也显著高于对照;对于SOD活性,转基因株系均显著比对照高,其中T_4和T_6的相对较高;转基因株系的叶片相对含水量明显高于对照,叶绿素减少量则低于对照。综合分析发现,T_6株系的抗旱性表现最好,T_1株系较好,表明SoP5CS基因确实具有较强的抗旱功能。