摘要:
過(guò)氧化氫酶C(Catalase C,CatC)作為重要的抗氧化酶,在水稻發(fā)育和脅迫響應(yīng)方面起重要作用.為了探究CatC在鹽脅迫響應(yīng)中的功能及其作用機(jī)制,該研究構(gòu)建了OsCatC過(guò)表達(dá)轉(zhuǎn)基因水稻,并比較了其耐鹽性和相關(guān)抗逆生理指標(biāo)的變化.結(jié)果表明:(1)成功構(gòu)建過(guò)量表達(dá)載體pCUbi1390-OsCatC-Flag,并經(jīng)農(nóng)桿菌介導(dǎo)的愈傷組織轉(zhuǎn)化獲得了30個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)基因株系(T0),Western blot鑒定T1代幼苗共獲得2個(gè)OsCatC過(guò)表達(dá)株系(OE-10、OE-18);qRT-PCR分析發(fā)現(xiàn),OE-10和OE-18株系的OsCatC轉(zhuǎn)錄水平顯著高于野生型(WT),證明OsCatC基因已成功過(guò)表達(dá)于轉(zhuǎn)基因株系(OE-10、OE-18)中,且能正常翻譯為融合蛋白CatC-Flag.(2)正常水培條件下,OE-10和OE-18與WT的水稻幼苗長(zhǎng)勢(shì)無(wú)明顯差異,200 mmol·L-1 NaCl處理7 d后再恢復(fù)水培10 d時(shí),OE-10和OE-18幼苗的存活率為20%~25%,而WT幼苗絕大部分則干枯死亡,存活率僅為5%左右.(3)與WT相比,OsCatC過(guò)表達(dá)水稻(OE-10和OE-18)幼苗的耐鹽性顯著增強(qiáng),其鹽脅迫下的相對(duì)電導(dǎo)率、丙二醛和H2O2含量顯著降低,過(guò)氧化氫酶活性顯著升高;4μmol·L-1甲基紫精(MV)處理7 d后,OE-10和OE-18生長(zhǎng)受抑制程度顯著小于WT,且幼苗的長(zhǎng)度均顯著大于WT,表現(xiàn)出較強(qiáng)的氧化脅迫耐受性.研究發(fā)現(xiàn),CatC主要通過(guò)降解鹽脅迫下過(guò)量積累的H2O2,減輕氧化損傷,從而提高水稻的耐鹽性,證明過(guò)表達(dá)OsCatC能顯著提高水稻對(duì)鹽脅迫的耐受性,且OsCatC是一個(gè)非常好的水稻耐鹽候選基因.