摘要: 自噬(Autophagy)是真核生物细胞对损坏或废弃的细胞、细胞器以及蛋白质降解和再利用的重要生理过程，能够对细胞内物质进行周转，对维持细胞的动态平衡以及抵抗生物和非生物胁迫起到关键作用。低温严重影响了植物的生长发育，导致作物产量的下降，制约... 展开 自噬(Autophagy)是真核生物细胞对损坏或废弃的细胞、细胞器以及蛋白质降解和再利用的重要生理过程，能够对细胞内物质进行周转，对维持细胞的动态平衡以及抵抗生物和非生物胁迫起到关键作用。低温严重影响了植物的生长发育，导致作物产量的下降，制约着农业生产的发展。本研究以紫花苜蓿(Medicago sativa L.)为材料，克隆得到MsATG13基因，将其连至表达载体pCBM，对烟草进行遗传转化。低温胁迫处理后，通过生理指标的检测，初步证明ATG13基因具有抗寒功能。具体研究结果如下: 1.MsATG13基因的克隆与生物信息学分析 利用RT-PCR的方法从紫花苜蓿中克隆得到了MsATG13基因的全长cDNA，MsATG13基因的全长为1686bp，编码561个氨基酸，并含有一个ATG13结构域。将其氨基酸序列在NCBI中BLAST分析，发现与MtATG13相比，氨基酸具有同源性，相似性为95％。且在ATG13结构域内有5个差异位点。 2.MsATG13基因的植物表达载体构建 利用植物表达载体pCBM构建了含有MsATG13基因的重组表达载体pCBM-MsATG13，含有CaMV35S启动子和植物草丁膦(PPT)抗性。 3.MsATG13基因对烟草的遗传转化 将pCBM-MsATG13质粒转入农杆菌EHA105中，采取农杆菌侵染叶盘法完成对烟草的遗传转化。经草丁膦筛选共得到了42株抗性植株。通过PCR的初步鉴定共得到了15株烟草阳性苗，并且通过qRT-PCR法对转基因烟草中基因的表达情况进行检测，其中6号、20号、21号三个株系表达量较高。 4.转MsATG13基因烟草的抗寒性分析 对转基因烟草进行低温胁迫处理，野生型烟草叶片出现严重萎蔫，转MsATG13基因烟草受伤害程度较轻。在冷胁迫下，转MsATG13烟草的相对电导率的值、丙二醛含量都明显比野生型低，并且其可溶性蛋白含量、脯氨酸含量及抗氧化酶的活性均比野生型高，表明MsATG13基因具有抗寒功能。 收起