大豆【Glycine max(L.) Merr.】作為重要的經濟作物,為人類提供優質的植物蛋白和油脂產品,也是動物飼料的重要來源。近年來,隨著國內大豆需求的增加,大豆在黑龍江省北部種植區域逐漸擴大。全球氣候變化時常導致黑龍江省北部地區春季低溫,影響大豆出苗率和產量。因此,培育耐低溫大豆品種對于穩定黑龍江省北部地區大豆產量至關重要。
在低溫環境下,植物細胞內會積累大量活性氧(ROS)破壞細胞膜結構與功能,導致水分代謝失衡,甚至使植株死亡。乙醛脫氫酶(ALDHs)能夠將醛轉化為相應的酸類物質,從而保護植物細胞膜免受活性氧損傷,并減輕其對植物造成的傷害。因此,通過提高大豆乙醛脫氫酶含量可以增強其對低溫脅迫的抵抗能力。
中國科學院東北地理與農業生態研究所農田有害生物控制學科組孟凡立研究團隊將來自花生ALDH家族的AhALDH2B6基因轉入大豆受體中,發現在大豆基因組中過表達AhALDH2B6可以顯著增加轉基因大豆的耐低溫能力(圖1)。在生化方面,轉基因大豆表現出丙二醛(MDA)活性降低、過氧化物酶(POD)和過氧化氫酶(CAT)含量增加的特點,表明轉基因大豆具有更強的低溫耐受性。通過轉錄組分析發現,AhALDH2B6基因參與調控苯丙烷代謝與合成相關途徑,影響植物發育,減少了低溫脅迫對轉基因大豆植株的損傷。該研究在大豆中實現了花生AhALDH2B6基因的表達,獲得了耐低溫的轉基因大豆材料,明確了過表達該基因提高大豆耐低溫能力的機理,為大豆耐低溫育種提供了理論依據和新思路。
近期,相關研究成果以The Overexpression of Peanut (Arachis hypogaea L.) AhALDH2B6?in Soybean Enhances Cold Resistance為題,發表在Plants上。研究工作得到國家自然科學基金和黑龍江省自然科學基金的支持。
大豆【Glycinemax(L.)Merr.】作為重要的經濟作物,為人類提供優質的植物蛋白和油脂產品,也是動物飼料的重要來源。近年來,隨著國內大豆需求的增加,大豆在黑龍江省北部種植區域逐漸擴大。全球氣......
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