BrCTL1基因增强白菜型冬油菜抗寒性

摘要

通过显微镜观察强抗寒冬油菜叶片几丁质酶蛋白冰晶形态，分析其编码基因家族冷胁迫下的表达模式。克隆几丁质酶基因(BrCTL1),进行亚细胞定位与过表达载体构建，测定过表达株系低温胁迫下生理变化及基因低温表达模式。结果表明，在冷胁迫环境下，从强抗寒白菜型冬油菜叶片中提取的蛋白液，具备显著的重结晶抑制活性，有效抑制冰晶生长，同时含有高活性的抗冻蛋白。SDS-PAGE电泳将该蛋白鉴定为几丁质酶(chitinase, CTL1)。同源克隆油菜BrCTL1(Brapa08T003472.1)基因，其ORF全长963 bp,编码321个氨基酸，BrCTL1蛋白被定位在叶绿体上。低温胁迫下，BrCTL1基因过表达植株形态无明显变化，突变体与野生型植株出现明显冻害症状，过表达拟南芥株系SOD、POD、CAT活性较野生型分别提高20%、17%、48%,CTL1突变体则分别降低65%、32%、67%。低温胁迫下，BrCTL1过表达株系相对电导率和MDA含量较野生型分别降低19%和45%,CTL1突变体分别提高9.4%和5.7%。综上，BrCTL1基因能够显著增强转基因拟南芥植株的抗寒性。

关键词

BrCTL1基因 / 白菜型冬油菜 / 抗冻蛋白 / 几丁质酶 / 低温胁迫 / 抗寒性