紫鸭跖草SpCu/Zn-SOD基因克隆及其功能分析

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紫鸭跖草(Setcreasea purpurea)是铜超积累植物,其耐受铜离子的能力强于其他普通植物,在修复铜污染的土地具有一定的潜力,说明其拥有强大的防御机制来抵御铜毒害。在研究紫鸭跖草在铜胁迫下的生理反应时,发现紫鸭跖草在铜胁迫下会诱导表达特异蛋白以增强对铜的耐受性。为深入探究紫鸭跖草的耐铜机制,实验室前期对紫鸭跖草根组织进行了转录组测序和TMT蛋白组学分析,分析发现紫鸭跖草SpCu/Zn-SOD基因可能响应铜胁迫,因此初步探讨了紫鸭跖草SpCu/Zn-SOD基因在耐铜性中的作用,主要内容如下:(1)基于全长转录组数据获取SpCu/Zn-SOD基因的片段,通过RACE实验克隆出SpCu/Zn-SOD基因开放阅读框的全长。对SpCu/Zn-SOD基因进行了生物信息学分析,通过荧光定量确定了SpCu/Zn-SOD基因在铜胁迫下的会上调表达,且对SpCu/Zn-SOD蛋白在铜胁迫下的上调表达进行了验证。(2)将SpCu/Zn-SOD基因构建诱饵质粒p GBKT7-SOD,验证了p GBKT7-SOD诱饵质粒在AH109酵母中没有自激活作用后,将p GBKT7-SOD诱饵质粒和紫鸭跖草的文库质粒转入到AH109酵母中,通过在不同缺陷板筛选、培养和测序,筛选出了1个与SpCu/Zn-SOD互作的蛋白。(3)构建SpCu/Zn-SOD基因转基因拟南芥,通过分析发现:铜处理下的转基因拟南芥幼苗生长情况和根长要均要好于野生型拟南芥;转基因拟南芥经铜处理后,SpCu/Zn-SOD基因会显著上调表达;在铜胁迫下,转基因拟南芥的SOD和叶绿素的含量高于野生型,丙二醛含量要低于野生型。
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