S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶(SAMDC)是多胺合成代谢中的关键酶。本研究利用RT-PCR从丹参(Salvia miltiorrhiza)中获得了全长的SAMDC序列(Gen Bank No.GU983041.1),即SmSAMDC,与其他植物物种中的SAMDC氨基酸序列具有较高的同源性。为研究多胺在植物抗旱中的作用,利用根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的叶盘转化法将SmSAMDC导入到烟草(Nicotiana tabacum)中,得到稳定表达SmSAMDC的转基因的T0和T1代烟草,用以抗干旱分析。SmSAMDC在烟草中的异源表达明显地提高了转基因T0和T1代烟草的抗旱能力。生理研究发现,在干旱条件下,转SmSAMDC烟草具有更高的相对含水量(relative water content,RWC)和抗氧化酶活性;相对较低的丙二醛(malondialdehyde,MDA)和超氧阴离子自由基(O2·-)含量。并且,在干旱胁迫环境中,SmSAMDC在烟草的过表达显著地促进了转基因烟草中过氧化氢(H2O2)的积累。本研究证明过表达SmSAMDC能提高转基因烟草的抗旱能力,为SmSAMDC在其他物种的应用提供了理论依据。
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