AtDREB1A基因過量表達對馬鈴薯生長及抗非生物脅迫基因表達的影響

賈小霞 齊恩芳 劉 石 文國宏,* 馬 勝 李建武黃 偉

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基因過量表達對馬鈴薯生長及抗非生物脅迫基因表達的影響

賈小霞1,2齊恩芳1,2劉 石1,2文國宏1,2,*馬 勝1,2李建武1,2黃 偉1,2

1甘肅省農(nóng)業(yè)科學院馬鈴薯研究所 / 甘肅省馬鈴薯種質資源創(chuàng)新工程實驗室, 甘肅蘭州 730070;2農(nóng)業(yè)部西北旱作馬鈴薯科學觀測實驗站, 甘肅渭源 748201

為明確基因過量表達對馬鈴薯生長及基因表達的影響,以馬鈴薯品種隴薯3號(L3)及其轉基因株系T2為材料,采用盆栽試驗,在馬鈴薯盛花期將盆土含水量控制為田間最大持水量(FWC)的45%~50%,觀察轉基因前后植株表型,并研究葉片MDA含量、RWC、SOD和POD活性及其基因表達的差異。結果表明, 正常澆水條件下2個株系各指標差異不大。脅迫20 d后,轉基因植株T2的表型明顯好于對照L3,且RWC顯著高于L3;各株系葉片的MDA含量、SOD和POD活性均明顯上升,但轉基因植株MDA含量上升幅度較對照小,抗氧化保護酶SOD、POD活性升高幅度較對照大, 說明轉基因植株細胞膜損傷和膜脂過氧化程度較輕, 植株的耐旱性明顯提高。轉錄組測序及生物信息學分析發(fā)現(xiàn),轉基因材料T2相對于L3的差異表達基因共430個,其中上調表達基因287個,下調表達基因143個。功能注釋和顯著性富集結果表明,差異表達基因富集涉及 GO 功能分類體系中生物過程、細胞組分和分子功能3個大類別,且大部分集中在細胞內和膜上,主要涉及信號傳導、氧化還原、生物調解、應激反應、發(fā)育過程、系統(tǒng)免疫過程、核酸和蛋白結合轉錄因子活性、轉運活性及催化活性。……