BrCTL1基因增强白菜型冬油菜抗寒性

朱淑俊; 王小霞; 魏家萍; 崔俊美; 武泽峰; 王晋雄; 方彦; 董小云; 郑国强; 撒二梅; 李宝晶; 魏鸿燕; 罗倩; 张欣怡; 秦将源; 梁欢; 杨峰鹏; 刘自刚; 《干旱地区农业研究 》 2025 北大核心 CSCD

摘要：通过显微镜观察强抗寒冬油菜叶片几丁质酶蛋白冰晶形态,分析其编码基因家族冷胁迫下的表达模式.克隆几丁质酶基因(BrCTL1),进行亚细胞定位与过表达载体构建,测定过表达株系低温胁迫下生理变化及基因低温表达模式.结果表明,在冷胁迫环境下,从强抗寒白菜型冬油菜叶片中提取的蛋白液,具备显著的重结晶抑制活性,有效抑制冰晶生长,同时含有高活性的抗冻蛋白.SDS-PAGE电泳将该蛋白鉴定为几丁质酶(chitinase,CTL1).同源克隆油菜BrCTL1(Brapa08T003472.1)基因,其ORF全长963 bp,编码321个氨基酸,BrCTL1蛋白被定位在叶绿体上.低温胁迫下,BrCTL1基因过表达植株形态无明显变化,突变体与野生型植株出现明显冻害症状,过表达拟南芥株系SOD、POD、CAT活性较野生型分别提高20%、17%、48%,CTL1突变体则分别降低65%、32%、67%.低温胁迫下,BrCTL1过表达株系相对电导率和MDA含量较野生型分别降低19%和45%,CTL1突变体分别提高9.4%和5.7%.综上,BrCTL1基因能够显著增强转基因拟南芥植株的抗寒性.

关键词： BrCTL1基因 白菜型冬油菜 抗冻蛋白 几丁质酶 低温胁迫 抗寒性