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188宝金博页面版: 转rd29A-ICE1冷诱导基因水稻提高抗寒性研究

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内容提示: 核 农 学 报 2013,27(6):0731 ~0735Journal of Nuclear Agricultural Sciences收稿日期:2012-09-26 接受日期:2013-01-16基金项目:黑龙江农垦总局资助(HNK11A-01-07-08)作者简介:王北艳(1979-),女,硕士研究生,实验师,主要从事生物化学和分子生物学工作。E-mail:wangbeiyan1980@163. com通讯作者:殷奎德(1964-),男,博士,教授,主要从事植物分子育种研究工作。E-mail:yinkuide@ sohu. com文章编号:1000-8551(2013)6-0731-05转 rd29A-ICE1 冷诱导基因水稻提高抗寒性研究王北艳 殷奎德(黑龙江八一农垦大学生命科学技术学院,黑龙江 大庆 163319)摘 要: 本研究以 pCAMBIA13...

文档格式:PDF | 页数:5 | 浏览次数:23 | 上传日期:2016-06-28 06:30:03 | 文档星级:
核 农 学 报 2013,27(6):0731 ~0735Journal of Nuclear Agricultural Sciences收稿日期:2012-09-26 接受日期:2013-01-16基金项目:黑龙江农垦总局资助(HNK11A-01-07-08)作者简介:王北艳(1979-),女,硕士研究生,实验师,主要从事生物化学和分子生物学工作。E-mail:wangbeiyan1980@163. com通讯作者:殷奎德(1964-),男,博士,教授,主要从事植物分子育种研究工作。E-mail:yinkuide@ sohu. com文章编号:1000-8551(2013)6-0731-05转 rd29A-ICE1 冷诱导基因水稻提高抗寒性研究王北艳 殷奎德(黑龙江八一农垦大学生命科学技术学院,黑龙江 大庆 163319)摘 要: 本研究以 pCAMBIA1300 质粒为基。菇酥参锢溆盏急泶镌靥 pCAMBIA1300-rd29A-ICE1,利用农杆菌介导法导入粳稻品种空育 131 中。PCR、RT-PCR 和 Southern 杂交检测结果表明,ICE1 基因已经成功整合到水稻基因组中,并正常表达。与对照相比,低温处理后超表达 ICE1 基因的水稻转基因株系存活率和脯氨酸含量明显增加,丙二醛含量积累速率明显下降,提高了抗低温胁迫能力。关键词: 水稻; ICE1 基因; rd29A 启动子; 遗传转化; 耐寒性低温是限制植物生长发育的重要环境胁迫因素之一,限制着植物的时空分布,严重影响作物的产量和品质,几乎每年都会对农业生产造成巨大损失 [1] 。作为东亚地区最重要的粮食作物之一的水稻是对热量条件要求较高的作物,而地处中高纬度的黑龙江省是全国热量资源最少的省份之一,地理位置决定了水稻冷害具有普遍性、多发性和严重性。通过基因工程手段提高水稻抗冷害能力在寒地水稻安全生产上具有重要的意义。拟南芥 ICE(Inducer of CBF Expression)低温胁迫转录激活因子在低温胁迫信号传导和诱导下游冷诱导基因(COR)表达起着关键作用,广泛参与植物低温胁迫应答反应,是近年植物抗寒基因工程中研究较多的一类转录因子。Chinnusamy 等[2] 从拟南芥中分离和鉴定了第一个 ICE1 基因,其蛋白编码一个类似MYC 的碱性 - 螺旋 - 环 - 螺旋 (basic Helix-Loop-Helix,bHLH)转录激活因子,具有 MYC 转录因子家族特有的 bHLH(碱性 - 螺旋 - 环 - 螺旋)DNA 结合域。ICE1 基因为组成型表达,其蛋白在常温处于钝化状态,在低温条件下发生磷酸化、脱磷酸化、泛素化或类泛素化等转录后修饰,使 ICE1 蛋白从无活性的单体变为有活性的二聚体,能够与 CBF3 启动子上的 MYC 顺式作用元件结合,激活 CBF3 基因的表达,从而激活ICE1-CBF-COR 冷反应通路,导致植物抗寒性的提高[2] 。低温胁迫转录激活因子 ICE1 的研究近年来已经获得了一定的进展,已从多种植物中分离了 ICE-like基因[3 -5] ,获得了转 ICE1 基因的拟南芥 [2,6] 、柑橘 [7] 、番茄[8] 和烟草 [9] ,极大提高了抗寒性。本研究构建了 rd29A 启动子调控的 ICE1 基因的植物超表达载体,对粳稻品种空育 131 进行遗传转化,以期增强寒地水稻的抗低温胁迫能力,旨在为通过转基因手段快速培育抗冷害水稻品种奠定基础。1 材料与方法1. 1 材料粳稻品种空育 131 由黑龙江省农科院水稻研究所培育。DNA marker、琼脂糖凝胶 DNA 回收试剂盒、大肠杆菌菌株 DH5α 和 DNA 产物纯化试剂盒均购自TIANGEN 公司。限制性内切酶和 T4 DNA Ligase 购自TaKaRa 公司。pMD18-T-rd29A 和 pCAMBIA1300-35S-ICE1 载体由黑龙江八一农垦大学生命学院分子生物学实验室构建保存。DIG DNA Labeling and DetectionKit、杂交液和尼龙膜均为 Roche 公司产品。乙酰丁香酮(AS)和潮霉素 B 均购自北京鼎国生物技术有限责任公司。扩增拟南芥 rd29A 启动子的特异引物为rd29Af:5'-CGCGGATCCATAGAT-GCAATTCAATCA-3'和 rd29Ar: 5'-CATGCCATGGTTCCAAAGATTTT-TTTCTTTC-3';扩增拟南芥 ICE1 基因的特异引物为ICE1f: 5'-CGAATTCGATGGGTCT-TGACGGAA-3' 和ICE1r:5'-GCTCTAGATCATA-CCAGCATACCCT-3',均1 3 7

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