拟南芥细胞质型谷氨酰胺合成酶基因的植物表达载体的构建和应用

摘要

本发明含有拟南芥细胞质型谷氨酰胺合成酶基因GS1且能提高植物氮素利用率的专用植物表达载体pH2－35S－PrbcS－GS1。利用RT－PCR的方法从模式植物拟南芥中克隆出GS1基因，用光诱导型启动子(Rubisco小亚基的启动子)调控其在植物叶片中过量表达，并通过叶盘转化法将其转入pPZP221－PrbcS－Dof1型转基因烟草中。实验结果表明在转基因烟草中GS1基因能够正常转录，在低氮营养条件下，在室内2000LUX 24小时光照和25°生长条件下，转入Dof1单基因(以光诱导型启动子PrbcS调控其表达)的植物的生长情况略优于对照植株(未转基因的野生型)，转入温室自然生长条件下后，同时转入GS1和Dof1基因的烟草的生长情况比对照植株相比尚显示出明显的生长优势，说明同时过量表达GS1和Dof1基因能够更大程度的提高叶片中GS/GOGAT(谷氨酰胺合成酶/谷氨酸合成酶)途径的效率，从而提高植物氮素利用率。本载体能广泛用于农作物的分子育种，提高其氮素利用率及对低氮营养条件胁迫的耐受力，在少施甚至不施氮肥的条件下能获较高产量。