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      NtabEXPA12基因過表達(dá)對煙草葉片發(fā)育及抗逆性的影響

      2021-09-13 11:15:08丁安明陳志華楊懿德余祥文楊洋鄢敏楊興有王衛(wèi)鋒孫玉合
      中國煙草科學(xué) 2021年4期
      關(guān)鍵詞:基因功能耐鹽抗旱性

      丁安明 陳志華 楊懿德 余祥文 楊洋 鄢敏 楊興有 王衛(wèi)鋒 孫玉合

      摘?要:細(xì)胞壁松弛因子膨脹素在調(diào)控植物生長發(fā)育和響應(yīng)非生物脅迫等方面發(fā)揮重要作用,克隆煙草膨脹素基因并研究其功能可為煙草葉片發(fā)育調(diào)控和抗逆育種提供理論依據(jù)。本研究從普通煙草K326中克隆了一個膨脹素基因NtabEXPA12及其啟動子ProNtabEXPA12,通過實時熒光定量PCR、亞細(xì)胞定位和過表達(dá)等對該基因進(jìn)行了功能研究,分析了啟動子包含的順式作用元件和活性。結(jié)果表明,NtabEXPA12在煙草葉片中具有較高的表達(dá)量;ProNtabEXPA12中包含多個響應(yīng)高鹽、干旱和植物激素的順式元件,并且其活性受到高鹽、干旱和ABA等的誘導(dǎo);過表達(dá)NtabEXPA12通過調(diào)控細(xì)胞擴(kuò)展促進(jìn)轉(zhuǎn)基因煙草葉片的生長發(fā)育,并可以提高轉(zhuǎn)基因K326對高鹽和干旱的抗性。因此,NtabEXPA12在煙草葉片發(fā)育調(diào)控及抗逆育種中具有潛在的應(yīng)用前景。

      關(guān)鍵詞:膨脹素;基因功能;葉片發(fā)育;耐鹽;抗旱性

      Abstract: Expansins play important roles in plant growth and development and plants responses to abiotic stresses. Cloning and studying the functions of tobacco expansin genes will provide a theoretical basis for regulation of tobacco leaf development and tobacco resistance breeding. In this study, we cloned NtabEXPA12 with its promoter ProNtabEXPA12 from tobacco variety K326, studied its function by qPCR, subcellular localization and gene overexpression assays, and analyzed cis-regulatory elements in ProNtabEXPA12 and its promoter activity. The results showed that NtabEXPA12 was highly expressed in tobacco leaves. Various cis-elements in ProNtabEXPA12 were identified which were related to plants responses to salt, drought and plant hormones. And indeed, the activity of ProNtabEXPA12 was strongly induced by NaCl, ABA and drought treatments. We also found that overexpression of NtabEXPA12 promoted cell and leaf expansion, and enhanced abiotic stress tolerance in transgenic K326 plants. Therefore, NtabEXPA12 has potential application values in manipulating tobacco leaf development and tobacco resistance breeding.

      Keywords: expansin; gene function; leaf development; slat tolerance; drought resistance

      細(xì)胞壁為植物生長發(fā)育提供基礎(chǔ)支撐,也是植物響應(yīng)環(huán)境變化的一道防御屏障,其主要由纖維素、半纖維素和果膠質(zhì)多糖構(gòu)成,還包含少量的離子和細(xì)胞壁蛋白如膨脹素等[1-3]。植物生長包括細(xì)胞數(shù)目增加和細(xì)胞體積擴(kuò)展兩個方面,細(xì)胞體積的擴(kuò)展受其內(nèi)部膨脹壓力和細(xì)胞壁可塑性的協(xié)同調(diào)控。事實上,細(xì)胞壁在為植物細(xì)胞提供支撐和保護(hù)作用的同時,也是限制細(xì)胞生長的主要因素之一[4-5]。因此,植物通過松弛細(xì)胞壁多糖之間的相互交聯(lián)對細(xì)胞壁進(jìn)行結(jié)構(gòu)重塑,是其調(diào)控細(xì)胞生長的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

      膨脹素(expansin, EXP),又被稱為植物細(xì)胞壁擴(kuò)展蛋白,是參與細(xì)胞壁松弛與重構(gòu)的主要因子之一[6]。研究發(fā)現(xiàn),EXP參與植物生長發(fā)育及響應(yīng)環(huán)境變化等多個過程,包括種子萌發(fā)[7]、根系建成[8]、植株營養(yǎng)生長[9]、生殖生長及果實的膨大和成熟[10-11]等植物共性發(fā)育過程及植物抵抗病蟲侵害[12]、干旱、高鹽[7,13-14]等生物和非生物脅迫過程;也包括某些植物特有的發(fā)育現(xiàn)象,如豆科植物根瘤的形成[15]、棉花棉纖維的伸長[16]等。因此,鑒定植物EXP基因的功能對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要的潛在應(yīng)用前景。

      本研究在普通煙草品種K326中克隆了一個煙草膨脹素基因NtabEXPA12,并對其啟動子序列和活性進(jìn)行了分析;通過基因過表達(dá)分析,初步鑒定了NtabEXPA12在調(diào)控?zé)煵萆L發(fā)育和抵抗非生物脅迫等過程中的生物學(xué)功能,為煙草葉片發(fā)育調(diào)控和抗逆育種提供理論依據(jù)。

      1?材料與方法

      1.1?試驗材料

      普通煙草品種K326,擬南芥哥倫比亞生態(tài)型。

      1.2?試驗方法

      1.2.1?試驗材料的種植?將煙草種子點播于清水浸潤的濾紙上或花盆中,種植于中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所溫室,自然光條件下生長。在苗期、團(tuán)棵期、旺長期和花期,分別收集發(fā)芽的種子、植株的根、莖、葉和花等組織。將擬南芥種子播種到育苗基質(zhì)上,置于23 ℃人工氣候室中生長,收集蓮座葉片。收集的組織經(jīng)液氮速凍后放置于?80 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

      1.2.2?核酸提取及反轉(zhuǎn)錄?利用北京全式金生物技術(shù)有限公司(TransGen Biotech, Beijing)生產(chǎn)的DNA和RNA提取試劑盒及反轉(zhuǎn)錄試劑盒依照說明書的步驟分別提取基因組DNA和總RNA,并將1 μg總RNA反轉(zhuǎn)錄為cDNA,稀釋20倍后放置-20 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

      1.2.3?基因及其啟動子克隆與載體構(gòu)建?依據(jù)中國煙草基因組數(shù)據(jù)庫中基因(命名為NtabEXPA12)和啟動子(命名為ProNtabEXPA12)的DNA序列設(shè)計特異性引物,包括基因序列擴(kuò)增特異性引物NtabEXPA12-F1 5′-ggtaccATGGCTATTAATGACCA A-3′和NtabEXPA12-R1 5′-ggatccTTAGAATTGA CCTCCTTC-3′及啟動子序列擴(kuò)增特異性引物ProNtabEXPA12-F 5′-ctgcagCATTTCTGTGATTTG TTTTA-3′和ProNtabEXPA12-R 5′-ggtaccTTTGTT ACTTATTGATTGTA-3′,以K326葉片cDNA或基因組DNA為模板,使用南京諾唯贊生物科技股份有限公司(Vazyme Biotech, Nanjing)生產(chǎn)的Pfu高保真酶,按照說明書的體系和步驟進(jìn)行PCR擴(kuò)增,將得到的擴(kuò)增產(chǎn)物利用北京全式金生物技術(shù)有限公司(TransGen Biotech, Beijing)的PCR產(chǎn)物純化試劑盒參照說明書的步驟進(jìn)行純化后,利用同源重組的方法將基因序列連接到雙元載體p1300-EGFP上,將啟動子序列連接到雙元載體p1300-GUS上,轉(zhuǎn)化大腸桿菌后利用卡那霉素篩選陽性克隆并送上海派森諾生物科技股份有限公司(Personalbio Biotech, Shanghai)進(jìn)行測序,得到基因及啟動子的DNA序列,并將測序正確的載體命名為35S:NtabEXPA12和ProNtabEXPA12:GUS。

      利用基因序列擴(kuò)增特異性引物NtabEXPA12-F1和NtabEXPA12-R2 5′-ggatccAGAATTGACCTCCT TC-3′及AtPGIP2-F 5′-ggtaccATGGATAAGACAA TGACACT-3′和AtPGIP2-R 5′-ggatccCTTGCAAC TAGGAAGAGGTG-3′分別以K326和擬南芥葉片cDNA為模板,參照上述的方法進(jìn)行PCR擴(kuò)增并將擴(kuò)增片段分別連接到雙元載體p1300-EGFP和p1300-ERFP上。測序正確的載體被命名為35S:NtabEXPA12-GFP和35S:AtPIPG2-RFP。

      1.2.4?實時熒光定量PCR?以cDNA為模板,利用NtabEXPA12的基因特異引物NtabEXPA12-qF 5′-AATTGGCAGAGTCACTCT-3′和NtabEXPA12- qR 5′-AGTTTGACCAAATTGCCA-3′及大連寶生物工程有限公司(Takara, Dalian)的實時定量PCR試劑盒,按照說明書的步驟在實時熒光定量PCR儀上進(jìn)行qPCR分析,依據(jù)2-ΔΔCt算法處理數(shù)據(jù)。以煙草26S rRNA基因作為內(nèi)參對照,引物序列為26S rRNA-qF:5'-CAAGGAAATCACCGCTTTGG-3',26S rRNA-qR:5'-CAAGGAAATCACCGCTTTGG-3'。每個樣本設(shè)置3個生物學(xué)重復(fù)、3個技術(shù)重復(fù)。

      1.2.5?啟動子序列分析?利用PlantCARE在線分析軟件(http://bioinformatics.psb.ugent.be/webtools/ plantcare/html/)對ProNtabEXPA12啟動子的DNA序列中潛在的順式作用元件進(jìn)行預(yù)測分析并繪制順式元件的位置圖。

      1.2.6?遺傳轉(zhuǎn)化?利用熱擊的方法將35S:NtabEXPA12和ProNtabEXPA12:GUS載體分別轉(zhuǎn)入根癌農(nóng)桿菌感受態(tài)LBA4404(適用煙草)和/或GV3101(適用擬南芥),利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的葉盤法將35S:NtabEXPA12載體轉(zhuǎn)化煙草,利用浸花法將ProNtabEXPA12:GUS載體轉(zhuǎn)化擬南芥。利用潮霉素篩選陽性轉(zhuǎn)基因植株。

      1.2.7?啟動子活性分析?取轉(zhuǎn)基因擬南芥的幼苗和成株的器官或組織,如根、葉片和花等,利用北京華越洋生物科技有限公司(Huayueyang Biotech, Beijing)生產(chǎn)的GUS染色試劑盒并參照說明書的步驟進(jìn)行GUS染色,利用解剖鏡觀察并拍照。利用H2O、NaCl、ABA和PEG6000溶液(模擬干旱)處理幼苗后利用上述方法對幼苗進(jìn)行GUS染色,設(shè)置3次生物學(xué)重復(fù),觀察不同處理對GUS活性的影響。參照J(rèn)EFFERSON[17]的方法進(jìn)行定量分析。

      1.2.8?亞細(xì)胞定位分析?利用熱擊的方法將35S:NtabEXPA12-GFP和35S:AtPIPG2-RFP載體轉(zhuǎn)化GV3101感受態(tài)細(xì)胞,利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的瞬時轉(zhuǎn)化的方法注射本氏煙草的葉片,培養(yǎng)3 d后,利用激光共聚焦顯微鏡觀察注射葉片中的綠色和紅色熒光信號并拍照。

      1.2.9?葉片及葉片表皮細(xì)胞大小測定?觀察溫室生長的K326和轉(zhuǎn)基因K326煙株的生長發(fā)育情況,取團(tuán)棵期中部葉片拍照并測量葉片的大小。同時,參照文獻(xiàn)[18],在團(tuán)棵期中部葉片背面涂抹指甲油并利用透明膠帶將表皮組織分離,在普通光學(xué)顯微鏡下觀察葉片表皮細(xì)胞的大小并拍照。利用ImageJ軟件測量細(xì)胞面積。

      1.2.10?種子萌發(fā)試驗?將煙草種子消毒后,點播于分別添加了0.2、0.8 μmol/L ABA和100、150 mmol/L NaCl的MS培養(yǎng)基上,待種子露白時統(tǒng)計種子的發(fā)芽率。每個處理設(shè)置3次重復(fù),每個重復(fù)點播100粒種子。

      1.2.11?干旱脅迫試驗?將煙草種子播種于苗穴中,放置于溫室自然光條件下生長。在30 d時對幼苗一次性澆足水后進(jìn)行干旱處理,30 d后復(fù)水,并于復(fù)水兩周后觀察煙苗的生長情況并拍照。

      2?結(jié)?果

      2.1?NtabEXPA12的表達(dá)模式分析

      由表1可以看出,在不同發(fā)育時期的組織中,NtabEXPA12在幼苗期和旺長期葉片中的表達(dá)量最高,其次是打頂后第5、10和15位葉片,而在根和莖中的表達(dá)量相對較低。此外,它在腋芽中也有相對較高的表達(dá)量。幼苗在受低溫脅迫時,NtabEXPA12的表達(dá)量提高了約16倍;幼苗受干旱脅迫時,其表達(dá)量在干旱脅迫第2天達(dá)到峰值,隨后迅速下降。

      利用實時熒光定量PCR對NtabEXPA12在煙葉中的表達(dá)進(jìn)行進(jìn)一步驗證,結(jié)果表明,相較于其他組織,NtabEXPA12在煙草不同發(fā)育時期的葉片中呈現(xiàn)較高的表達(dá)量(圖1)。這些結(jié)果表明NtabEXPA12具有調(diào)控葉片生長發(fā)育的功能,在調(diào)控?zé)熑~結(jié)構(gòu)中具有潛在的應(yīng)用價值。

      2.2?ProNtabEXPA12啟動子序列及順式調(diào)控元件分析

      通過克隆和測序獲得了NtabEXPA12起始密碼子ATG上游1500 bp的啟動子序列,命名為ProNtabEXPA12(圖2)。對該DNA片段中潛在的順式元件進(jìn)行預(yù)測,結(jié)果表明其包含多個響應(yīng)高鹽(如GT-1)、干旱(如MYC和MYB)及植物激素(如響應(yīng)ABA的ABRE、響應(yīng)JA的CGTCAT和響應(yīng)SA的SARE)等的調(diào)控元件(圖2),說明NtabEXPA12及其啟動子可能在煙草響應(yīng)非生物脅迫中發(fā)揮重要作用。ProNtabEXPA12含有的主要順式調(diào)控元件的位置、序列和可能的功能見表2。

      2.3?NtabEXPA12的亞細(xì)胞定位

      膨脹素屬于一類細(xì)胞壁蛋白,參與細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的重塑[19]。在本氏煙草葉片中瞬時表達(dá)NtabEXPA12-GFP融合蛋白,利用激光共聚焦顯微鏡檢測NtabEXPA12的亞細(xì)胞定位,結(jié)果表明GFP的綠色熒光信號與AtPIPG2-RFP的紅色熒光信號重疊(圖3)。AtPGIP2是一個已知的細(xì)胞壁蛋白[20],二者的共定位說明NtabEXPA12定位于細(xì)胞壁上。

      2.4?ProNtabEXPA12的啟動子活性分析

      獲得了穩(wěn)定表達(dá)ProNtabEXPA12:GUS的擬南芥轉(zhuǎn)基因株系。對轉(zhuǎn)基因株系不同發(fā)育時期、不同組織進(jìn)行GUS化學(xué)染色檢測ProNtabEXPA12啟動子的表達(dá)偏好,結(jié)果表明在擬南芥中該啟動子可以廣泛表達(dá),如在幼苗的葉片、蓮座葉、根及花中均有表達(dá)(圖4A)。

      進(jìn)一步利用高鹽、干旱等非生物脅迫和植物激素ABA處理轉(zhuǎn)基因擬南芥幼苗,然后對幼苗進(jìn)行組織化學(xué)染色,結(jié)果表明與水處理對照相比在高鹽、干旱和ABA處理時幼苗的GUS活性顯著升高(圖4B和C),說明ProNtabEXPA12的活性受到高鹽、干旱和ABA的強(qiáng)誘導(dǎo),這與該啟動子中含有相關(guān)響應(yīng)元件的分析結(jié)果一致。

      2.5?過表達(dá)NtabEXPA12對煙草生長發(fā)育的調(diào)控

      在K326基因組克隆了NtabEXPA12基因的編碼序列(圖5A),并構(gòu)建了CaMV 35S啟動子驅(qū)動NtabEXPA12的表達(dá)載體(圖5B),獲得了穩(wěn)定表達(dá)Pro35S:NtabEXPA12的煙草轉(zhuǎn)基因株系(圖5C)。對轉(zhuǎn)基因株系進(jìn)行分子檢測,結(jié)果表明株系6(OE-6)和OE-11中NtabEXPA12基因轉(zhuǎn)錄本的豐度較WT明顯提高(圖5D)。進(jìn)一步對轉(zhuǎn)基因株系進(jìn)行表型觀察,發(fā)現(xiàn)與野生型相比過表達(dá)NtabEXPA12能顯著提高煙株長勢(圖5C)、促進(jìn)煙葉擴(kuò)展(圖5E)并增加葉片面積(圖5F)。對團(tuán)棵期中部葉片表皮細(xì)胞進(jìn)行顯微觀察,結(jié)果表明OE-6和OE-11葉片表皮細(xì)胞的面積較WT顯著增大(圖5F和G),說明NtabEXPA12通過促進(jìn)細(xì)胞的擴(kuò)展調(diào)控?zé)熑~等器官的生長。

      2.6?過表達(dá)NtabEXPA12對轉(zhuǎn)基因煙草抗旱和耐鹽性的影響

      2.6.1?過表達(dá)NtabEXPA12對煙草耐鹽性的影響?植物激素ABA在鹽脅迫防御中發(fā)揮著不可替代的作用[21]。前面的分析結(jié)果顯示ProNtabEXPA12中包含多個響應(yīng)ABA信號的ABRE元件,推測NtabEXPA12參與煙草對高鹽脅迫的響應(yīng)。為進(jìn)一步驗證NtabEXPA12的功能,利用ABA處理煙草種子并進(jìn)行萌發(fā)試驗(圖6A),結(jié)果表明在對照組水處理中,K326和轉(zhuǎn)基因株系的種子萌發(fā)率均在90%以上,且差異不顯著。ABA處理能顯著抑制對照K326的種子萌發(fā),其在0.2 μmol/L ABA處理時萌發(fā)率約為60%,在0.8 μmol/L ABA處理時萌發(fā)率僅為約15%;而OE-6和OE-11的種子萌發(fā)率均在70%左右(圖6B),說明過表達(dá)NtabEXPA12能抑制轉(zhuǎn)基因植株對ABA的敏感性,提高種子發(fā)芽率。進(jìn)一步利用不同濃度的NaCl對種子進(jìn)行處理,發(fā)現(xiàn)100 mmol/L NaCl處理條件下,對照K326種子已經(jīng)少有萌發(fā),而OE-6和OE-11的種子萌發(fā)率仍然達(dá)到50%和25%;150 mmol/L NaCl處理條件下,對照K326種子不萌發(fā),而仍然有5%左右的OE-6和OE-11轉(zhuǎn)基因種子可以萌發(fā)(圖6),說明過表達(dá)NtabEXPA12能顯著提高轉(zhuǎn)基因煙草對高鹽的耐受性。

      2.6.2?過表達(dá)NtabEXPA12對煙草抗旱性的影響?對穴栽煙苗進(jìn)行了干旱和復(fù)水處理,結(jié)果表明干旱處理30 d后K326和OE-11轉(zhuǎn)基因煙苗均表現(xiàn)失水萎蔫、葉片退綠干枯的現(xiàn)象;復(fù)水14 d后,OE-11重新長出了新葉,而K326仍然表現(xiàn)為接近死亡的狀態(tài)(圖7),說明過表達(dá)NtabEXPA12提高了轉(zhuǎn)基因煙草的抗旱性及干旱條件下煙苗的存活率。

      3?討?論

      葉片結(jié)構(gòu)是影響煙草品質(zhì)的關(guān)鍵因素之一,而關(guān)于如何在分子水平上調(diào)控和改善煙葉結(jié)構(gòu)的研究仍然較少。植物細(xì)胞壁松弛因子膨脹素能夠調(diào)節(jié)細(xì)胞壁多糖組份之間的交聯(lián)程度,通過對細(xì)胞壁的物理結(jié)構(gòu)進(jìn)行重塑參與包括葉片擴(kuò)展等植物生長發(fā)育的多個方面[7-11],因而是進(jìn)行煙葉結(jié)構(gòu)調(diào)控的潛在靶標(biāo)[22]。我們前期在煙草基因組中鑒定了52個EXP基因,并發(fā)現(xiàn)一些EXPs在煙草葉片中偏好表達(dá),是參與煙葉發(fā)育的潛在調(diào)控因子[23]。因此,對它們進(jìn)行進(jìn)一步的功能研究,有助于了解煙葉發(fā)育的分子機(jī)制,并為煙葉結(jié)構(gòu)的分子調(diào)控提供理論支撐。

      本研究克隆了一個煙草膨脹素基因NtabEXPA12及其啟動子,表達(dá)分析發(fā)現(xiàn)其在煙草葉片中具有較高的表達(dá)量,表明該基因可能參與煙葉生長發(fā)育調(diào)控。為研究NtabEXPA12的生物學(xué)功能,利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得了基因表達(dá)量顯著增加的過表達(dá)株系OE-6和OE-11。通過溫室試驗發(fā)現(xiàn),與野生型K326相比,過表達(dá)NtabEXPA12能夠顯著促進(jìn)壯苗培育和葉片擴(kuò)展。葉片發(fā)育受到細(xì)胞增殖與細(xì)胞體積增大的共同調(diào)節(jié)。研究認(rèn)為,膨脹素通過破壞細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)多糖之間的非共價相互作用使細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)變得松弛,引起細(xì)胞內(nèi)部壓力降低,而負(fù)壓可以促進(jìn)水分進(jìn)入細(xì)胞從而增大細(xì)胞體積并使細(xì)胞的膨脹壓力恢復(fù)平衡,完成細(xì)胞的擴(kuò)張和器官體積/面積的增加[24]。為進(jìn)一步探明過表達(dá)株系葉片表型形成的分子基礎(chǔ),通過葉片細(xì)胞顯微檢測,發(fā)現(xiàn)NtabEXPA12以促進(jìn)細(xì)胞體積增大的方式促進(jìn)煙草葉片的擴(kuò)展。

      研究表明,膨脹素能通過調(diào)控細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu),提高植物對干旱、鹽和冷害等非生物脅迫的耐受性或抗性[12-14]。本研究在ProNtabEXPA12啟動子序列中發(fā)現(xiàn)多個響應(yīng)高鹽、干旱及植物激素的順式調(diào)控元件,并發(fā)現(xiàn)該啟動子的活性受到高鹽、干旱和ABA等的誘導(dǎo)。經(jīng)過進(jìn)一步試驗驗證發(fā)現(xiàn)過表達(dá)NtabEXPA12能夠促進(jìn)種子在鹽脅迫和含ABA培養(yǎng)基上的萌發(fā)率,并提高極端干旱脅迫條件下轉(zhuǎn)基因植株的存活率,這與以往的研究結(jié)果[12-14]一致。以上結(jié)果說明,NtabEXPA12及其啟動子在煙草抵御逆境中起到正向調(diào)控作用。然而關(guān)于NtabEXPA12基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控模式等問題仍需更加深入的研究。

      綜上,膨脹素既有促進(jìn)煙葉發(fā)育的作用,又能提高煙株的抗逆性,因此是煙草生物育種中理想的調(diào)控對象。然而,過表達(dá)NtabEXPA12的轉(zhuǎn)基因煙草由于葉片結(jié)構(gòu)改變,可能會對煙葉的品質(zhì)造成影響。已有的研究結(jié)果表明,膨脹素可以松弛細(xì)胞壁的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),使細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)變得疏松[2,25-26],從而有利于柔軟煙葉的形成和提高煙葉品質(zhì)。該推測還有待于對轉(zhuǎn)基因煙草進(jìn)行品質(zhì)評價來進(jìn)一步驗證。

      4?結(jié)?論

      本研究克隆并初步驗證了一個煙草膨脹素基因NtabEXPA12及其啟動子的結(jié)構(gòu)和功能。結(jié)果表明ProNtabEXPA12含有多個響應(yīng)高鹽、干旱及植物激素的順式調(diào)控元件,且其表達(dá)受到干旱、高鹽脅迫和ABA的誘導(dǎo)。在K326中過表達(dá)NtabEXPA12能通過促進(jìn)細(xì)胞體積增大的方式促進(jìn)煙葉擴(kuò)展,并能提高轉(zhuǎn)基因煙草種子在逆境條件下的萌發(fā)率,提高轉(zhuǎn)基因植株對高鹽、干旱等非生物脅迫的抗性。因此,本研究為煙草葉片發(fā)育調(diào)控和抗逆分子育種提供了重要的理論依據(jù)。

      參考文獻(xiàn)

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