过量表达拟南芥CAT提高烟草对气体甲醛的吸收和抗性

来源：中国生物工程杂志2015年第5期北京时间：

作者：韩双, 杨志丽, 陈丽梅

单位：昆明理工大学生命科学与技术学院 生物工程技术研究中心 昆明 650500

摘要：为提高植物对甲醛的吸收和耐受,利用拟南芥CAT的编码区构建植物过表达载体pk2-PrbcS-T-CAT,在野生型(WT)烟草叶绿体中过量表达CAT产生2个表达量不同的转基因株系(C1、C3)。用10ppm、20ppm和40ppm气体甲醛处理WT和转基因烟草,分析过量表达CAT的转基因烟草对甲醛的吸收效率和耐受性。结果表明,转基因烟草对气体甲醛的吸收量明显高于WT,且随着处理浓度的升高,转基因株系叶片的可溶性总糖、总蛋白质和总叶绿素含量都显著高于WT;转基因株系叶片氧化损伤指标H202、丙二醛(MDA)和羰基化蛋白(PC)的含量都显著低于野生型。转基因烟草(C1)的PM H-ATPase和氢泵活性在40ppm处理后为WT的3倍和2.5倍,C1的气孔导度为WT的2.67倍。这些结果表明,在烟草中过量表达拟南芥CAT能降低甲醛进入烟草细胞引起的氧化损伤,提高烟草对甲醛的脱毒能力,增强烟草对甲醛的吸收和抗性。揭示气体甲醛胁迫时质膜H-ATPase和氢泵活性影响叶片气孔的导度,这可能是转基因烟草甲醛吸收效率提高的原因之一。

关键词：过氧化氢酶,过量表达,转基因烟草,气体甲醛胁迫,甲醛吸收

基金资助：国家自然科学基金资助项目(30970263)