园艺学报 ›› 2025, Vol. 52 ›› Issue (6): 1399-1411.doi: 10.16420/j.issn.0513-353x.2024-0478
• 遗传育种·种质资源·分子生物学 • 下一篇
收稿日期:
2024-06-03
修回日期:
2024-07-10
出版日期:
2025-06-20
发布日期:
2025-06-20
通讯作者:
基金资助:
MO Jinxia, LI Fang, XIONG Xinting, ZHONG Zaofa, PENG Ting*()
Received:
2024-06-03
Revised:
2024-07-10
Published:
2025-06-20
Online:
2025-06-20
摘要: 为了探究枳[Poncirus trifoliata(L.)Raf.]水杨酸合成相关转录因子系统获得抗性缺陷1(systemic acquired resistance deficient 1,PtSARD1)在干旱应答中的作用,克隆了其1 425 bp的开放阅读框,通过序列分析、亚细胞定位、表达量分析、过表达、RNA干扰(RNAi)、抗性生理指标测定等方法对PtSARD1进行了初步研究。结果表明:PtSARD1含有3个钙调素结合蛋白结构域,且亚细胞定位表明该蛋白会从细胞核转移到细胞膜。PtSARD1在根、茎、叶中均有表达,叶片中较高,其转录表达受干旱和水杨酸诱导。经转化获得RNAi枳植株和PtSARD1过表达烟草。PtSARD1-RNAi枳离体叶片失水更快,而PtSARD1过表达烟草(A7和F7)离体叶片的相对失水率更低,在控水条件下盆栽苗生长状态更好,脯氨酸含量更高,电导率和丙二醛含量更低。以上结果表明,PtSARD1在枳干旱响应中起正向调控作用。
莫锦夏, 李芳, 熊欣婷, 钟灶发, 彭婷. 枳PtSARD1的特征分析及其抗旱功能初探[J]. 园艺学报, 2025, 52(6): 1399-1411.
MO Jinxia, LI Fang, XIONG Xinting, ZHONG Zaofa, PENG Ting. Characterization of PtSARD1 and Its Preliminary Role in Drought Tolerance[J]. Acta Horticulturae Sinica, 2025, 52(6): 1399-1411.
引物用途 Primer usage | 引物名称 Primer name | 引物序列(5′-3′) Primer sequence |
---|---|---|
全长扩增 Full-length amplification | PtSARD1-F | ATGGCTGCTAAACGGTTTCTT |
PtSARD1-R | TTAATTCCCATTGACGAAGGAC | |
亚细胞定位 Subcellular localization | PtSARD1-101LYFP-Kpn I-F | GGGGTACCCCATGGCTGCTAAACGGT |
PtSARD1-101LYFP-Sma I-R | TCCCCCGGGGGAATTCCCATTGACGAAG | |
实时荧光定量PCR RT-qPCR | PtSARD1-qPCR-F | GCCTTTGCTTAGACGAGTGG |
PtSARD1-qPCR-R | TTTGCTTCCGGTAAAGATGG | |
过表达 Overexpression | PtSARD1-pBI121-Xba I-F | GCTCTAGAATGGCTGCTAAACGGTTT |
PtSARD1-pBI121-Sma I-R | TCCCCCGGGTTAATTCCCATTGACGAAGGACC | |
RNA干涉 RNA interference | PtSARD1-pHELLSGATE2-F | GGGGACAAGTTTGTACAAAAAAGCAGGCTAGCCGCAAATTCAGAATTGGT |
PtSARD1-pHELLSGATE2-R | GGGGACCACTTTGTACAAGAAAGCTGGGTCTTTCTAAGTCTTTGGGGCTCC | |
卡那霉素抗性基因 NPT II | NPT II-F | CGCAGAAGGCAATGTCATACCA |
NPT II-R | CCTTTGCTCGGAAGAGTATGAA | |
内参基因 Reference gene | Actin -F | CATCCCTCAGCACCTTCC |
Actin -R | CCAACCTTAGCACTTCTCC |
表1 本研究所用引物
Table 1 Primers used in this study
引物用途 Primer usage | 引物名称 Primer name | 引物序列(5′-3′) Primer sequence |
---|---|---|
全长扩增 Full-length amplification | PtSARD1-F | ATGGCTGCTAAACGGTTTCTT |
PtSARD1-R | TTAATTCCCATTGACGAAGGAC | |
亚细胞定位 Subcellular localization | PtSARD1-101LYFP-Kpn I-F | GGGGTACCCCATGGCTGCTAAACGGT |
PtSARD1-101LYFP-Sma I-R | TCCCCCGGGGGAATTCCCATTGACGAAG | |
实时荧光定量PCR RT-qPCR | PtSARD1-qPCR-F | GCCTTTGCTTAGACGAGTGG |
PtSARD1-qPCR-R | TTTGCTTCCGGTAAAGATGG | |
过表达 Overexpression | PtSARD1-pBI121-Xba I-F | GCTCTAGAATGGCTGCTAAACGGTTT |
PtSARD1-pBI121-Sma I-R | TCCCCCGGGTTAATTCCCATTGACGAAGGACC | |
RNA干涉 RNA interference | PtSARD1-pHELLSGATE2-F | GGGGACAAGTTTGTACAAAAAAGCAGGCTAGCCGCAAATTCAGAATTGGT |
PtSARD1-pHELLSGATE2-R | GGGGACCACTTTGTACAAGAAAGCTGGGTCTTTCTAAGTCTTTGGGGCTCC | |
卡那霉素抗性基因 NPT II | NPT II-F | CGCAGAAGGCAATGTCATACCA |
NPT II-R | CCTTTGCTCGGAAGAGTATGAA | |
内参基因 Reference gene | Actin -F | CATCCCTCAGCACCTTCC |
Actin -R | CCAACCTTAGCACTTCTCC |
图1 枳(Pt)、甜橙(Cs)和拟南芥(At)SARD1蛋白的序列比对
Fig. 1 Amino acid sequence alignment of SARD1 proteins in Poncitrus trifoliata(Pt),Citrus sinensis(Cs) and Arabidopsis thaliana(At)
图4 PtSARD1在不同组织(A)和干旱(B)及外源SA处理下(C)的表达模式 不同小写字母表示不同材料间差异显著(P < 0.05)
Fig. 4 Expression patterns of PtSARD1 in different tissues(A)and in response to drought(B)as well as exogenous application of SA(C) Different lowercase letters indicate significant differences among various tested samples(P < 0.05)
图5 PtSARD1-RNAi枳的遗传转化(A)和阳性植株鉴定(B) WT:野生型;D-1和D-2:PtSARD1-RNAi系。下同
Fig. 5 Generation(A)and identification(B)of PtSARD1-RNAi Poncirus trifoliata WT:Wild type;D-1 and D-2:PtSARD1-RNAi lines. The same below
图6 PtSARD1-RNAi枳(D-1和D-2)和野生型(WT)离体脱水叶片的表型(A)和相对失水率(B) *、**分别表示转基因植株与野生型在P < 0.05、P < 0.01水平上差异显著。下同
Fig. 6 Morphological comparison(A)and relative water loss(B)of two PtSARD1-RNAi Poncirus trifoliata lines(D-1 and D-2)and the wild type(WT) *and ** indicate that there are significant differences at the levels of P < 0.05 and P < 0.01 between transgenetic plants and wild type. The same below
图7 烟草的遗传转化(A)和PtSARD1过表达系鉴定(B) WT:野生型;EV:空载;A7和F7:过表达烟草系。下同
Fig. 7 Generation(A)and identification(B)of PtSARD1-overexpression tobacco lines WT:Wide type;EV:Empty vector;A7 and F7:PtSARD1-overexpression tobacco lines. The same below
图8 野生型烟草(WT)和PtSARD1过表达烟草(A7和F7)离体叶片的表型(A)和相对失水率(B)
Fig. 8 Morphological comparison(A)and relative water loss(B)of the wild type tobacco(WT) and two PtSARD1-overexpression tobacco lines(A7 and F7)
图9 控水处理下野生型烟草(WT)和PtSARD1过表达烟草(A7和F7)的表型(A)、脯氨酸含量(B)、电导率(C)和丙二醛含量(D) 不同小写字母表示3个材料在同一处理时间点差异显著(P < 0.05)
Fig. 9 Comparisons of morphology(A),proline content(B),electrolyte leakage(C)and malondialdehyde(MDA)content(D)in the wild type tobacco(WT)PtSARD1-overexpression tobacco lines(A7 and F7)under water withholding treatment Different lowercase letters indicate significant differences among the three lines at the same time point(P < 0.05)
图10 野生型烟草(WT)和PtSARD1过表达烟草(A7和F7)的水杨酸含量 不同小写字母表示不同材料在不同时间点的SA含量差异显著(P < 0.05)
Fig. 10 Salicylic acid contents of wild type tobacco and PtSARD1-overexpression tobacco lines(A7 and F7) Different lowercase letters indicate significant differences among different treatment time(P < 0.05)
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