农业生物技术学报

作者：贺晓岚, 王建伟

单位：1 凯里学院 大健康学院,凯里 556011;2 凯里学院 理学院,凯里 556011

关键词：甘蓝型油菜,谷氨酸半胱氨酸连接酶(GCS),表达分析,耐镉性,

基金：凯里学院博士发展专项(BSFZ202503)

植物谷氨酸半胱氨酸连接酶(glutamate cysteine ligase, GCS)是谷胱甘肽(glutathione, GSH)生物合成途径中的关键酶,在植物响应镉等非生物胁迫中发挥重要作用。为探究甘蓝型油菜(Brassica napus) GCS基因在镉胁迫应答中的功能,本研究以镉高积累油菜品种'南油868'为材料,通过RT-PCR克隆获得GCS基因的完整编码区序列,命名为BnaGCS (GenBank No. PV694275)。序列分析表明,BnaGCS的ORF长1 536 bp,编码511个氨基酸。成功构建pBWA(V) HS-BnaGCS-1209-osgfp过表达载体,并通过根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导法转化本氏烟草(Nicotiana benthamiana)。对经分子鉴定的转基因烟草植株进行镉胁迫处理,分析其基因表达,并测定镉含量与谷胱甘肽含量。qRT-PCR结果显示,镉胁迫下,转基因烟草根和地上部的BnaGCS转录水平显著上调(P<0.05),且根中的上调幅度高于地上部。镉和谷胱甘肽含量测定结果显示,镉胁迫显著提高了野生型(WT)和转基因烟草根和地上部的镉含量(P<0.05),转基因烟草根中的镉含量显著低于WT,而地上部镉含量显高于WT (P<0.05);镉胁迫下,WT与转基因烟草的谷胱甘肽含量均显著增加,转基因烟草中的谷胱甘肽含量显著低于WT (P<0.05)。结果表明,BnaGCS可能参与了烟草对镉胁迫的响应过程。本研究为解析BnaGCS基因功能及GSH生物合成机制提供了理论依据。

来源：2025年第12期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

查看农业生物技术学报杂志2025年第12期