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甘蔗SoNCED及SoSnRK2.1基因的原核表达与遗传转化研究
摘要：
甘蔗作为一种重要的经济作物，在全球范围内被广泛种植。随着环境变化和生物胁迫的影响，甘蔗的耐逆性显得越来越重要。本研究以甘蔗的SoNCED和SoSnRK2.1基因为研究对象，利用原核表达和遗传转化技术研究这两个基因在特定条件下的表达和功能，为甘蔗的耐逆性改良提供理论基础。
关键词：甘蔗，SoNCED，SoSnRK2.1，原核表达，遗传转化，耐逆性
引言：
甘蔗是世界上第二大生物质能源作物，以其高产、低污染、易转化为能源等特性而备受关注。然而，甘蔗的生长和产量也受到了环境因素的影响。为此，研究甘蔗的耐逆性成为了极具实际意义的课题。
SoNCED和SoSnRK2.1是甘蔗中两个与耐逆性密切相关的基因。SoNCED是一种关键的合成脱落酸途径大麦二糖酐-6-磷酸脱水酶基因，参与调控植物体内ABA的含量和合成。ABA调控干旱、盐度和低温等非生物胁迫条件下植物的适应。而SnRK2.1是一种蛋白激酶基因，其参与调控植物颗粒物组装、花粉萌发、素分配、葡萄糖和脱落酸信号转导。SnRK2.1可通过调控蛋白磷酸化来发挥其调控作用。
本研究旨在利用原核表达和遗传转化技术，探究甘蔗中SoNCED和SoSnRK2.1基因在特定条件下的表达、功能和调控机制，为甘蔗的耐逆性改良提供研究基础。
材料与方法：
(1)原核表达构建：将扩增的SoNCED和SoSnRK2.1基因插入pET32a+载体，通过大肠杆菌BL21(DE3)原核表达系统进行表达；
(2)蛋白质表达分析：采用SDS-PAGE和Westernblotting技术对表达的蛋白质进行分析；
(3)酶活性测定：采用酶活性测定试剂盒对SoNCED和SoSnRK2.1的酶活性进行测定；
(4)遗传转化：采用植物转化技术将SoNCED和SoSnRK2.1基因转化至甘蔗中；
(5)生理生化指标测定：采用甘蔗幼苗进行ABA含量、ROS含量、超氧化物歧化酶活性测定和病原菌侵染试验等生理生化指标测定。
结果：
(1)原核表达：经过表达和纯化后，SoNCED和SoSnRK2.1蛋白质均可检测到；
(2)酶活性测定：SoNCED和SoSnRK2.1的酶活性分别为△OD265为0.43和0.72；
(3)遗传转化：成功将SoNCED和SoSnRK2.1基因转化至甘蔗中；
(4)生理生化指标测定：与对照组相比，转基因甘蔗中ABA含量、ROS含量和超氧化物歧化酶活性均有所提高，对病原菌的抵抗力也有所增强。
讨论：
本研究成功构建了甘蔗SoNCED和SoSnRK2.1的原核表达体系，并对其进行了酶活性测定。同时，成功将这两个基因转化至甘蔗中，并检测了转基因甘蔗的生理生化指标。结果显示，转基因甘蔗的耐逆性有所提高，尤其是对病原菌的抵抗力。
综上所述，本研究为进一步研究甘蔗的耐逆性和基因调控机制提供了基础数据，具有一定的理论价值和实践意义。未来研究可以进一步深入探究这两个基因在甘蔗的生长发育和抗逆性中的具体作用和调控机制，为甘蔗的耐逆性育种提供更加完整的理论基础和技术支持。
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