欢迎访问作物学报，今天是
作物学报

作物学报 ›› 2008, Vol. 34 ›› Issue (04): 557-564.doi: 10.3724/SP.J.1006.2008.00557

• 作物遗传育种·种质资源·分子遗传学 • 上一篇    下一篇

紫花苜蓿Na+/H+ 逆向转运蛋白基因在拟南芥中表达提高转基因植株的耐盐性

安宝燕1,2,**;罗琰1,**;李加瑞2;乔卫华3;张宪省1,*;高新起1,*   

  1. 1山东农业大学生命科学学院 / 作物生物学国家重点实验室, 山东泰安271018; 2美国堪萨斯州立大学植物病理系, 美国曼哈顿66506; 3北京大学生命科学学院, 北京100871
  • 收稿日期:2007-07-29 修回日期:1900-01-01 出版日期:2008-04-12 网络出版日期:2008-04-12
  • 通讯作者: 张宪省

Expression of a Vacuolar Na+/H+ Antiporter Gene of Alfalfa Enhances Salinity Tolerance in Transgenic Arabidopsis

AN Bao-Yan12**,LUO Yan1**,LI Jia-Rui2,QIAO Wei-Hua3,ZHANG Xian-Sheng1*,GAO Xin-Qi1*   

  1. 1 State Key Laboratory of Crop Biology, College of Life Sciences, Shandong Agricultural University, Tai’an 271018, Shandong, China; 2 Department of Plant Pathology, Kansas State University, Manhattan 66506 KS, USA; 3 College of Life Sciences, Peking University, Beijing 100871, China
  • Received:2007-07-29 Revised:1900-01-01 Published:2008-04-12 Published online:2008-04-12
  • Contact: ZHANG Xian-Sheng

PDF

3343

被引次数

31

摘要： 以紫花苜蓿(Medicago sativa)为材料, 利用反转录PCR方法分离了NHX1全长cDNA(命名为MsNHX1)。Southern杂交结果表明, 在紫花苜蓿中存在一个小的液泡型Na+/H+逆向转运蛋白基因家族。序列分析表明, 该基因所编码的蛋白与拟南芥、水稻和棉花中液泡型Na+/H+逆向转运蛋白具有较高的同源性。在洋葱表皮细胞中瞬时表达MsNHX1-GFP融合基因的结果表明, MsNHX1定位在液泡膜上。Northern杂交发现该基因的表达受高浓度NaCl诱导。MsNHX1在盐敏感酵母突变体中表达可以提高转化子对NaCl的耐受性, 说明MsNHX1具有转运Na+的功能。在拟南芥中表达MsNHX1能显著提高植株耐受盐胁迫的能力; 而且在受到盐胁迫时, 转基因植株比野生型的渗透调节能力更强, 生物膜受破坏程度降低, 光合能力增强。以上研究结果表明MsNHX1是一个液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白, 在植物耐受盐胁迫过程中起重要作用。

关键词: 紫花苜蓿, Na+/H+逆向转运蛋白基因, 拟南芥, 耐盐性

Abstract: Plant Na+/H+ antiporters play an important role in salt tolerance. An alfalfa (Medicago sativa) full length cDNA (named as MsNHX1) was isolated by RT-PCR according to the homologous region of plant Na+/H+ antiporter genes. Southern blot analysis revealed that there was a small antiporter gene family in alfalfa genome. Sequence analysis indicated that MsNHX1 shared high homology with other vacuolar Na+/H+ antiporters. Transient transfection of MsNHX1-GFP fusion gene revealed that MsNHX1 targeted to vacuolar membrane. The transcription of MsNHX1 was up-regulated after high salinity treatment. Furthermore, the expression of MsNHX1 in yeast partly suppressed the salt-sensitive phenotype of yeast Na+/H+ antiporter mutant, indicating that MsNHX1 was a functional Na+/H+ antiporter of alfalfa. The physiological analysis revealed that the expression of MsNHX1 in Arabidopsis enhanced the resistance of transgenic plants to salt stress. These results suggest that MsNHX1 is a vacuolar Na+/H+ antiporter and functions in salt tolerance of plants.

Key words: Alfalfa, Na+/H+ antiporter gene, Arabidopsis, Salt tolerance

[1] 汪玲, 胡好, 宋家凤, 程洁蓝, 陈颖, 郑婷婷, 吕钊彦, 朱晓彪, 侯华兰. 马铃薯UDP-糖基转移酶基因StUGT52的克隆及功能验证[J]. 作物学报, 2026, 52(3): 665-676.
[2] 亓青松, 牛翔雨, 刘冰可, 康禄, 王琛, 封德顺. 小偃麦辐射诱变种质芽期和苗期耐盐鉴定、筛选及耐盐指标评价[J]. 作物学报, 2026, 52(2): 389-404.
[3] 李诗晴, 王茜, 王素华, 张耀文, 王丽侠. 绿豆种质资源苗期耐盐性鉴定及相关基因发掘[J]. 作物学报, 2026, 52(2): 376-388.
[4] 黄丽霞, 张卫卫, 甄一越, 王秋宝, 田洪岭, 李国栋, 刘龙龙, 张丽君. 盐胁迫下苦荞萌发期耐盐碱性评价及种质筛选[J]. 作物学报, 2026, 52(2): 459-479.
[5] 杨姝, 白伟, 蔡倩, 杜桂娟. 玉米‖紫花苜蓿间作群体光分布特征及对植物性状和产量的影响[J]. 作物学报, 2025, 51(9): 2514-2526.
[6] 孟然, 李赵嘉, 冯薇, 陈悦, 刘路平, 杨春燕, 鲁雪林, 王秀萍. 大豆不同生育时期耐盐性综合评价及耐盐种质筛选[J]. 作物学报, 2025, 51(8): 1991-2008.
[7] 蒋优, 马雪融, 张博, 李陈建. 苏丹草种子萌发期耐盐性评价及耐盐种质筛选[J]. 作物学报, 2025, 51(3): 835-844.
[8] 许静, 毕竞男, 殷祥贞, 赵健鑫, 赵旭红, 潘丽娟, 陈娜, 姜骁, 马俊卿, 殷冬梅, 迟晓元. 花生ω-3脂肪酸脱氢酶基因在拟南芥中异源表达及转录组分析[J]. 作物学报, 2025, 51(12): 3251-3265.
[9] 王玉娇, 王永乐, 添长久, 郁春旺, 吕佳斌, 朱加保. 薏苡VQ4基因的克隆及耐盐性初步分析[J]. 作物学报, 2025, 51(12): 3198-3210.
[10] 张慧敏, 党亚茹, 桑佳男, 焦文静, 孙春怡, 庄佳牧, 魏玉树, 张超, 田鹏, 刘柏林, 宋银. 马铃薯CEP基因家族鉴定及StCEP2小肽调控马铃薯不定根生长和耐盐性的功能分析[J]. 作物学报, 2025, 51(12): 3224-3237.
[11] 刘欣玥, 郭潇阳, 王欣茹, 辛大伟, 关荣霞, 邱丽娟. 大豆萌发期耐盐性鉴定方法建立及耐盐大豆资源筛选[J]. 作物学报, 2024, 50(8): 2122-2130.
[12] 李航, 刘丽, 黄乾, 刘文豪, 司爱君, 孔宪辉, 王旭文, 赵福相, 梅拥军, 余渝. 棉花种质资源萌发期耐盐性鉴定及筛选[J]. 作物学报, 2024, 50(5): 1147-1157.
[13] 付佳祺, 李世宽, 谭萌慧, 罗方, 张传玲, 刘祾悦, 卢倩, 谷勇哲. 大豆GmRSM1通过调节PIN基因表达促进顶端弯钩消失[J]. 作物学报, 2024, 50(11): 2731-2741.
[14] 石宇欣, 刘欣玥, 孙建强, 李晓菲, 郭潇阳, 周雅, 邱丽娟. 利用CRISPR/Cas9技术编辑GmBADH1基因改变大豆耐盐性[J]. 作物学报, 2024, 50(1): 100-109.
[15] 陈力, 王靖, 邱晓, 孙海莲, 张文浩, 王天佐. 不同耐旱性紫花苜蓿干旱胁迫下生理响应和转录调控的差异研究[J]. 作物学报, 2023, 49(8): 2122-2132.
Viewed
Full text


Abstract

Cited
  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!
京ICP备15008789号-2