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本研究的研究目的是对甘蔗ABA生物合成途径关键基因SoNCED和ABA信号转导途径关键基因SoSnRK2.1进行克隆及表达分析,构建这两个基因的原核表达载体,并在大肠杆菌中诱导表达,纯化和鉴定其表达产物;同时构建SoSnRK2.1基因的真核植物表达载体,采用农杆菌介导法进行烟草的转化。主要研究内容和结果如下:
1、根据已克隆的SoNCED基因和SoSnRK2.1基因的全长,设计适合原核表达载体pET30a(+)和植物表达载体PBI121酶切要求的特异性引物,以逆境胁迫下的甘蔗叶片RNA为模板,PCR扩增出连有酶切位点的SoNCED基因和SoSnRK2.1基因的ORF。序列比对表明:扩增的SoNCED基因ORF大小为1827 bp,扩增的SoSnRK2.1基因ORF大小为1002 bp,与全长序列比对完全一致。
2、成功构建了SoNCED基因和SoSnRK2.1基因的原核表达载体pET-SoNCED和pET-SoSnRK2.1,在37℃用1.0 mmol/L IPTG进行诱导,两个基因均能表达目的蛋白,其中原核表达载体pET-SoNCED诱导的目的蛋白大小约为66 kDa,原核表达载体pET-SoSnRK2.1诱导的目的蛋白大小约为38 kDa,均与预测蛋白大小相符。两个蛋白经验证是以包涵体形式存在,通过Ni2+-NTA纯化后均能得到单一条带,质谱分析pET-SoNCED蛋白,鉴定该蛋白为NCED蛋白。
3、利用实时荧光定量PCR技术对SoNCED基因和SoSnRK2.1基因受到四种胁迫时的表达模式进行了研究,结果表明在受到不同的逆境胁迫时两个基因均能诱导表达,但是在不同的处理时间段表达量的提高幅度有所不同。推测这两个基因在应答逆境胁迫等方面起作用。
4、成功构建了SoSnRK2.1基因的真核植物表达载体,正向插入载体pBI121的正义表达载体被命名为pBI-2-SoSnRK2.1,反向插入载体pBI121的反义表达载体被命名为pBI-3-SoSnRK2.1,并采用农杆菌介导法进行了转化烟草的初步研究。