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异源过表达齿肋赤藓ScABI3基因改变拟南芥气孔表型并提高抗旱性

张一弓, 张怡, 阿依白合热木·木台力甫, 张道远

植物学报 2021, 56 (4): 414-421. DOI: 10.11983/CBB20212

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ABI3是ABA信号通路中关键的转录调控因子, 参与种子休眠、质体发育及苔藓耐干等重要生理过程, 在植物抗逆中发挥关键作用。以荒漠耐干苔藓——齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)为材料, 克隆了抗逆基因ScABI3并获得3个独立的pCAMBIA1301-ScABI3转基因拟南芥(Arabidopsis thaliana)纯合株系。结果表明, 转基因拟南芥叶片气孔孔径增大, 单位面积气孔数量减少, 植株水分利用效率提高; 在干旱处理14天后转基因拟南芥植株存活率显著高于野生型, 离体叶片失水率显著低于野生型。进一步研究发现, ScABI3转基因拟南芥通过提高自身活性氧(ROS)清除能力增强植株抗旱性。研究结果可为开发利用荒漠植物基因资源培育抗逆作物品种奠定基础。

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图2 转基因拟南芥叶片ScABI3基因表达水平
** 表示差异极显著(P<0.01)。

正文中引用本图/表的段落

PCR结果显示, 有5个转基因拟南芥株系(泳道1、3、4、5和6)检测为阳性, 与阳性对照pCAMBIA-ScABI3质粒条带(泳道7)大小相同, 而WT植株未检测出条带, 表明ScABI3基因已成功转入拟南芥(图1)。随机选取3株转基因阳性苗, 以4周龄叶片为材料, 提取总RNA后反转录为cDNA, 利用qRT-PCR进一步确定ScABI3在转基因拟南芥中的表达水平(图2)。

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