OsCOLD1基因过表达对青萍抗寒性和淀粉含量的影响

摘要

【目的】探究OsCOLD1基因在青萍抗寒中的功能及其对低温胁迫和ABA处理的响应机制，为青萍的遗传改良及优异新种质创制提供参考。【方法】以天津中医药大学中药学院中药资源实验室保存的青萍（Lemna turionifera，品系5511）为研究材料，采用愈伤组织诱导获得再生能力强、状态良好的青萍愈伤组织，利用农杆菌介导的遗传转化技术在野生青萍中实现OsCOLD1基因过表达，系统分析低温胁迫和ABA处理对转基因青萍生长、抗寒性及淀粉合成的影响。【结果】筛选获得3个OsCOLD1基因过表达青萍株系，分别为OsCOLD1-4、OsCOLD1-7和OsCOLD1-8，其中OsCOLD1-4株系中OsCOLD1基因的相对表达量最高。低温胁迫下，OsCOLD1过表达株系的抗寒性显著增强，淀粉含量显著提高，表明OsCOLD1可能通过调控代谢途径增强了青萍的低温耐受性和能量储备能力。ABA处理下，野生型青萍和转基因青萍的生物量和淀粉含量均增加，但与野生型相比，OsCOLD1过表达青萍株系的生物量和淀粉含量提升更为显著，推测OsCOLD1可能通过GPCR结构域与ABA结合，激活下游信号通路，进而调控淀粉合成相关基因的表达。【结论】OsCOLD1基因在青萍抗寒性和淀粉合成中发挥重要作用，为青萍遗传改良和优异新种质创制提供了重要的基因资源和理论依据。

关键词

青萍 / OsCOLD1基因 / 抗寒性 / 低温胁迫