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蒺藜苜蓿耐盐关键基因MtCML17的非生物胁迫表达及耐盐性
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作者 孙启国 张凯露 +2 位作者 彭路平 王雨婷 赵鹏程 《江苏农业科学》 北大核心 2025年第15期54-62,共9页
类钙调蛋白(CML)作为重要的钙结合蛋白参与植物的多种非生物胁迫响应。为探究MtCML基因在苜蓿非生物胁迫特别是耐盐调控中的作用,为苜蓿和豆科牧草耐盐育种提供理论依据,以豆科模式植物蒺藜苜蓿为研究材料,通过PCR方法克隆获得1个蒺藜... 类钙调蛋白(CML)作为重要的钙结合蛋白参与植物的多种非生物胁迫响应。为探究MtCML基因在苜蓿非生物胁迫特别是耐盐调控中的作用,为苜蓿和豆科牧草耐盐育种提供理论依据,以豆科模式植物蒺藜苜蓿为研究材料,通过PCR方法克隆获得1个蒺藜苜蓿耐盐关键基因MtCML17,对其进行生物信息学分析,包含保守结构分析、序列比对、理化性质预测、进化分析等;利用激光共聚焦显微镜观察MtCML17的亚细胞定位情况;在蒺藜苜蓿苗期和花期,采取不同的组织(花、根、茎、叶片、叶柄、种子)进行组织表达分析;对蒺藜苜蓿幼苗分别进行低温、干旱和NaCl处理,分析其在不同非生物胁迫下的表达模式;通过载体构建和遗传转化获得MtCML17过量表达的拟南芥转基因株系,测定其在不同NaCl平板上的生长情况,分析其耐盐性。结果表明,MtCML17基因全长540 bp,编码179个氨基酸,蛋白分子质量为20.44 ku,包含1个EF-hand保守结构域,预测其为疏水蛋白,无跨膜结构域,主要定位于细胞质与细胞核。序列比对及进化分析结果表明,MtCML17蛋白与TpCML42、TpCML43蛋白的亲缘关系较近。荧光定量PCR结果表明,MtCML17在蒺藜苜蓿的多个组织器官中均有表达,在根中表达量最高,说明其主要在根系中发挥功能;在低温、干旱、盐胁迫下MtCML17的表达水平均受到显著诱导,其中在低温和干旱胁迫下表达上调,在盐胁迫下表达下调,推测其可能正向或反向参与相关胁迫信号响应。转基因植株的耐盐功能分析表明,与野生型相比,过表达MtCML17转基因拟南芥的地上部和地下部生物量、根长均显著降低,这预示着过表达MtCML17降低了拟南芥的耐盐性。上述结果表明,MtCML17在低温、干旱、盐胁迫响应中发挥着重要功能,其可能是调控植物耐盐性的关键蛋白。 展开更多
关键词 蒺藜苜蓿 mtcml17 非生物胁迫 表达分析 耐盐性
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