过表达梭梭HaFT-1基因拟南芥的高温和干旱交叉胁迫适应性分析

摘要

为探究HaFT-1蛋白在高温与干旱交叉胁迫耐受中的功能，以梭梭幼苗和HaFT-1过表达拟南芥为材料，通过qRT-PCR、生理指标测定和细胞染色等方法，分析了高温锻炼对HaFT-1基因表达的影响以及该基因在交叉胁迫响应中的作用。结果表明：高温锻炼后，梭梭根中HaFT-1基因在次级干旱胁迫下的相对表达量(3.81倍)显著高于单一干旱处理(2.92倍);在拟南芥中，过表达HaFT-1基因株系在高温锻炼后干旱胁迫下的幼苗存活率(87.0%)高于单一干旱处理(81.7%),且均高于野生型(约76.7%);同时，转基因株系在次级干旱下的叶片细胞死亡率(41.7%)低于单一干旱(49.3%),且低于野生型(47.7%);生理检测显示，转基因株系在胁迫后抗氧化酶活性更高，其中过氧化氢酶(CAT)在高温锻炼后干旱处理下较野生型酶活性的提升达显著水平(P<0.05);基因表达分析发现，高温锻炼后干旱胁迫下，转基因株系中光合作用、脯氨酸合成及胁迫响应相关基因的表达量较野生型上调2～200倍。以上结果说明，HaFT-1蛋白通过增强抗氧化防御、维持活性氧稳态并调控多重胁迫应答通路，正向调节植物对高温与干旱交叉胁迫的耐受性。

关键词

梭梭 / HaFT-1基因 / 拟南芥 / 过表达 / 高温-干旱交叉胁迫