主题:【分享】沙柳致病蛋白抑制植物耐盐能力

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xu_yue
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致病相关(PR)蛋白参与植物防御,其具有多种功能适应性,有助于抵抗各种病原体、提高环境胁迫耐受性。沙柳是一种生长迅速的柳树品种,可以耐受许多不利环境。
中国林科院亚热带林业研究所卓仁英研究员课题组在Environmental and Experimental Botany上发表了一篇文章,题目为“Pathogenesis-related protein PR10 from Salix matsudana Koidz exhibits resistance to salt stress in transgenic Arabidopsis thaliana”,主要探究PR蛋白在植物耐盐机制中起到的作用。
前期的比较蛋白质组学分析表明:沙柳PR蛋白(SmPR10)较为丰富,经过100 mM NaCl处理后表达上调。本实验以沙柳为材料,克隆并鉴定了SmPR10基因,以验证其在耐盐性中的作用。SmPR10的氨基酸序列与紫苏柳和毛白杨的PR蛋白的序列同源性分别为98%和93%。SmPR10定位在拟南芥原生质体的胞质中,根的转录及蛋白水平较高,且100mM NaCl处理后表达上调。免疫定位分析发现,韧皮部纤维细胞和根木质部中特异性的检测到SmPR10。而且,SmPR10的异质过表达提高了转基因拟南芥的耐盐性,具体表现在根长度、根数量、Na+流速、以及叶绿素含量、MDA含量、电导率等生理参数及SOD和POD酶活性水平。

拟南芥根部Na+流检测图


对照组、盐胁迫组拟南芥根部Na+流结果。正值表示外排


其中,Na+流速利用基于非损伤微测技术(Non-invasive Micro-test Technology, NMT)的NMT活体生理检测仪 Physiolyzer®进行检测,发现正常条件下,转基因组与野生对照组的Na+外排相似。但是,100mM NaCl处理后,转基因组的Na+外排明显增加。这说明:相比于野生型,SmPR10过表达幼苗根部的Na+外排能力更高,从而更加耐盐。
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