巨尾桉抗寒因子CSD1分子調控網路解析

《巨尾桉抗寒因子CSD1分子調控網路解析》是依託華僑大學，由趙艷玲擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：巨尾桉抗寒因子CSD1分子調控網路解析
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：趙艷玲
• 依託單位：華僑大學

項目摘要

本項目旨在藉助植物雙向啟動子載體，將與銅鋅超氧化物岐化酶1相關的激活因子CCS，miR398的正義和反義基因以兩兩組合的方式構建並通過葉盤法轉化獲得轉基因巨尾桉。在轉基因桉樹中研究CSD1的激活途徑，通過銅分子伴侶CCS在桉樹中的大量表達和基因沉默的兩種極端轉基因桉樹，使用雙向蛋白質電泳技術研究CCS表達量降低時桉樹的CSD1的另外一條激活途徑，分析其中可能存在的調控蛋白。以miR398表達異常的轉基因桉樹為對象，研究低溫脅迫下miR398低表達與CSD1的調控關係，高溫狀態下miR398超表達與CSD1的調控關係。將已有的7種轉基因桉樹，通過實時定量PCR技術分析探討在不同溫度條件下轉錄因子SPL7-miR398-CCS-CSD1的關係。通過以上研究結果繪製CSD1在低溫脅迫下的分子調控網路。

結題摘要

本項目的研究目標是探索巨尾桉CuZnSOD1基因在低溫下的激活機理，通過克隆巨尾桉的CuZnSOD1、CCS、GR基因，通過基因的原核表達確定基因功能，qPCR研究其在巨尾桉中的表達特性。獲得CuZnSOD1和CuZnSOD1+反義4CL1基因的兩種轉基因桉樹18株，篩選到了兩株優質植株，一株是組培苗耐受-13.1℃5h沒有表現萎蔫現象，寒害後100d觀察無白化現象完全恢復，木質素含量與對照一致的p40號轉基因桉樹；另一株是組培苗耐受-13.1℃5h莖尖表現萎蔫現象，寒害後100d觀察無白化現象，完全恢復且全株硫酸木質素含量比對照植株降低了56%的P41號植株。兩株優質轉基因桉樹具有較好的套用前景。通過qPCR監測桉樹CuZnSOD1、CCS、GR基因在常溫下、4℃36h和48h的表達模式發現，CuZnSOD1表現為先升高后降低，在4℃36h的表達量相比常溫mRNA表達量升高了約3.6倍；CCS在低溫脅迫下mRNA表達量先降低後升高，在4℃36h的表達量比常溫下降低了約5.3倍，GR在低溫脅迫下mRNA一直在降低。綜合研究結果表明 CCS可能在常溫和低溫脅迫48h之後的銅離子轉運中起主要作用，但是在桉樹低溫脅迫前48h的CuZnSOD1的激活中GSH可能參與了非CCS激活途徑，但是不排除有其他蛋白因子參與非CCS激活途徑的可能。