泰山海棠抗旱基因MhDREB2A的克隆与功能鉴定

党明青; 王京平; 冉昆; 刘加芬; 李慧峰; 《沈阳农业大学学报 》 2022 北大核心 CSCD

摘要：泰山海棠(Malus hupehensis)是我国特有的苹果属种质资源,具有抗旱等优良性状.DREB转录因子(dehydration respon?sive element binding protein)是AP2/EREBP(APETALA 2/an ethylene responsive element binding protein)转录因子家族的一个亚家族,含有保守的AP2结构域,能够特异性地结合到抗逆基因启动子区域的DRE顺式作用元件上.以泰山海棠为材料,克隆得到抗旱相关基因MhDREB2A.该基因有1个AP2(APETALA 2)结构域,cDNA全长1197bp,编码398个氨基酸.实时荧光定量PCR分析发现MhDREB2A明显受到干旱或ABA的诱导表达,并且MhDREB2A在泰山海棠花和根中表达水平高于茎、叶和果中.亚细胞定位结果表明MhDREB2A定位于细胞核中.为分析其功能,构建35S::MhDREB2A过量表达载体,遗传转化了烟草,并获得转基因过表达株系.表型分析和相关生理指标测定表明,在干旱处理下转基因株系抗旱性明显高于对照野生型,转基因株系中的叶绿素总含量明显高于野生型植株,电导率(EL)和丙二醛(MDA)含量则明显低于野生型植株,同时抗干旱胁迫相关基因Nt?DREB3、NtERD10C、NtERD10D、NtNCED1和NtLEA5在转基因株系表达水平比野生型显著升高,而转基因烟草株系和野生型在对照条件下,抗干旱胁迫相关基因的表达水平没有显著差异.结果表明MhDREB2A具备干旱胁迫响应和抗旱功能,揭示其在植物抵抗干旱胁迫中具有重要作用.

关键词： 泰山海棠 MhDREB2A 抗旱 基因表达