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《甜菜堿與植物耐鹽基因工程》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、植物學(xué)通報X""X,>?($):XQXUXQ#!"#$%&%’())%*#$+,’+*-$.!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!甜菜堿與植物耐鹽基因工程!賈庚祥朱至清李銀心!(中國科學(xué)院植物研究所北京!"""#$)摘要向非甜菜堿積累植物導(dǎo)入甜菜堿合成途徑是提高植物耐鹽性的策略之一。甜菜堿是一種無毒的有機(jī)小分子化合物。鹽脅迫下,它能在植物細(xì)胞中迅速積累以維持細(xì)胞的滲透平衡,并對胞內(nèi)的一些重要酶類起保護(hù)作用。編碼甜菜堿合成酶的基因已被克隆,并應(yīng)
2、用于植物耐鹽基因工程。本文介紹了甜菜堿的生理作用、合成酶及相關(guān)基因的特性,并結(jié)合本實驗室的工作對甜菜堿基因工程及其進(jìn)展作了簡單的綜述。關(guān)鍵詞甜菜堿,耐鹽,甜菜堿醛脫氫酶,膽堿單加氧酶,基因工程!"#$%&’()%*+,"-./0’+$)%’$%"1+(2’%’+)&3%4)%’’5)%4/.5*$6+7.6’5$%&’1895.#’8’%+./:6$%+(%&’()*+,-./*+01203.,4.*+5&6.*,-.*(!"#$%$&$’()*($+",,-.’/.%"’#’01+2’3,()41%’"1
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5、9==?9)C/*;),7’M1,NOP,()*)=.;)*+.*)/C.*+迅速合成并積累大量小分子化合物來維持細(xì)胞的正常功能是許多高等植物在受到鹽或其它環(huán)境脅迫時對外界的一種適應(yīng)性防御反應(yīng)。甜菜堿便是這類相容性(;?DG/=.<9))小分子有機(jī)物中重要的一種。!#QR年,L=?C):和S:*%?*)>最早觀察到鹽或水分脅迫會引起許多禾本科、藜科植物中甜菜堿的累積(湯章城,!##!)。如黍(4(56.&37%1(8(55H)在鹽脅迫下其幼葉中的甜菜堿含量可由正常條件下的TU!R·(+MS)V!迅速上升到R
6、RUQT"D?9·(+MS)V(!(C.)J)’$+8,!#TW)。菠菜葉片中的甜菜堿含量也由X"·(+MS)V!增加"D?9"D?9到$Q!·(+MS)V(!1/8.+3)C.’$+8,!#T#)。在所有的甜菜堿衍生物中,結(jié)構(gòu)最簡單研"D?9究也最多的是甘氨酸甜菜堿(+9:;.*)<)=/.*)),簡稱甜菜堿(<)=/.*))。>甜菜堿對鹽脅迫下植物的保護(hù)作用甜菜堿存在于許多生物的細(xì)胞中(N>?*Y/,!#T#;Z3?B)>/*B1/*>?*,!##$),它是一種四#國家T[$計劃資助項目(X""!’
7、’[XQ"!")。!通訊聯(lián)系人?!疐=3?C@?C;?CC)>G?*B)*;)H作者簡介:賈庚祥,男,!#Q$年生,!##R年畢業(yè)于山西農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)系,!###年獲碩士學(xué)位,現(xiàn)為中國科學(xué)院植物研究所博士研究生。導(dǎo)師介紹:朱至清,中國科學(xué)院植物研究所研究員,博士生導(dǎo)師;李銀心,中國科學(xué)院植物研究所研究員,T[$課題責(zé)任人。收稿日期:X""!,!!,"!接受日期:X""!,!X,XQ責(zé)任編輯:劉暉I期賈庚祥等:甜菜堿與植物耐鹽基因工程JSI價銨類化合物,不帶凈電荷而且溶解度很高。鹽脅迫下,植物細(xì)胞將吸收的大量鹽
8、離子貯存于液泡從而降低了細(xì)胞質(zhì)中的鹽濃度,即分室效應(yīng)或離子區(qū)域化作用(!"#$%&’#()’%*+,-%’,")),以減少鹽離子對細(xì)胞的毒害。但分室效應(yīng)同時增大了液泡與細(xì)胞質(zhì)之間的滲透勢差,從而導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)失水,造成機(jī)械損傷。甜菜堿絕大部分存在于細(xì)胞質(zhì)中,在占植物細(xì)胞體積./0的液泡中,卻很難找到它的蹤跡(1!2(,*!"#$,3...)。因此甜菜堿隨著鹽脅迫強度的增加在細(xì)胞質(zhì)中逐漸積累達(dá)到很高水平,從而調(diào)節(jié)滲透壓