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转拟南芥八氢番茄红素合成酶基因对生菜植株抗逆性的影响
摘要：转拟南芥（Arabidopsisthaliana）中的八氢番茄红素合成酶基因（CrtB）已经被广泛地用于提高植物抗逆性。本研究旨在探究CrtB基因对生菜（Lactucasativa）植株抗逆性的影响。结果表明，经CrtB基因转化的生菜植株具有更强的抗逆性，并且能够快速恢复。这表明CrtB基因可以被用于提高生菜植株的抗逆性。
关键词：转拟南芥；八氢番茄红素合成酶基因；生菜；抗逆性；恢复
Introduction
生菜是一种广泛种植的蔬菜，但是它在干旱、高温、低温、重金属等逆境下的抗性较低。为了提高生菜植株在逆境下的抗性，许多研究人员已经尝试了多种策略。其中最为常见的策略就是基因工程。
转录因子是一种广泛应用于植物抗逆性研究的基因，它可以通过控制植物内部的信号转导过程，从而提高植物抗逆性。在真核生物中，转录因子可以被异构体或细胞质蛋白等小分子调控，因此可以快速响应外界刺激，从而改变细胞的生理状态。
除了这些转录因子外，生菜植株中其它一些基因也被研究人员用于提高植物在逆境下的抗性。例如八氢番茄红素合成酶基因，它已经被广泛地用于提高多种植物在逆境下的抗性。
八氢番茄红素合成酶基因（CrtB）是一种调节植物内部八氢番茄红素生合成的酶。在转化的植株中，CrtB基因的表达值远高于野生型植株，同时也导致了胡萝卜素的大量积累。
因此，在本研究中我们通过转化生菜植株引入CrtB基因，探究CrtB基因对生菜植株的抗逆性有哪些影响。
MaterialsandMethods
CloningandtransformationofCrtBgene
CrtB基因的克隆和转化是本研究的关键步骤。首先，我们从转拟南芥的cDNA库中克隆了CrtB基因的全长序列。经过PCR扩增后，我们将CrtB基因序列插入到植物表达载体pBI121的XbaI/HindIII酶切位点上。
随后，我们以劳伦斯农业科学中心细胞培养研究所提供的Agrobacteriumtumefaciens（strainCMB16）的品种，通过叶片切口的方法将载体注入生菜植株中。
筛选转化株
为了筛选出成功转型的生菜植株，我们选用1/2MS培养基添加50mg/L的卡那霉素进行培养。在培养3个月之后，我们将能够生长出根系的植株取出，通过PCR对目的基因进行鉴定，以此确认是否成功转化。
逆境处理
在本研究中，我们分别对野生型和转化株进行了三种逆境处理：高温（40℃）、低温（4℃）和盐胁迫（NaCl200mM）。在逆境处理前，我们通过克隆环境对所有植株进行异质大肠杆菌质粒的PCR检测，以排除未转化的植株。
经过不同时间的处理后，我们观察相应的症状，并测定生长参数（包括叶面积、根长、根芽数以及干重）。
结果
CrtB基因对生菜植株抗逆性的影响
经CrtB基因转化的生菜植株具有更强的抗逆性。在高温、低温和盐胁迫的处理下，转化株的绿色程度都比野生型植株更高。同时，转化株在逆境处理后也能够更快地恢复生长，表现出更高的逆境恢复能力。
逆境处理对生长参数的影响
在高温（40℃）处理下，转化株的叶面积和干重都比野生型植株更高。在低温（4℃）处理下，转化株中根部的生长状态（包括根长和根芽数）也比野生型植株更好。在盐胁迫（NaCl200mM）处理下，转化株的叶面积、根长和根芽数也都明显超过野生型植株。这表明CrtB基因可以显著提高生菜植株在多种逆境处理下的生长性能。
讨论
本研究表明，CrtB基因可以用于提高生菜植株的抗逆性。这些转化株能够更快地适应环境变化，并且能够更快地恢复生长。这些结果与之前研究中所得到的一致，表明CrtB基因对各种植物具有广泛的应用前景。
尽管CrtB基因能够显著提高生菜植株的抗逆性，但是其具体的抗逆机制仍然不清楚。进一步的研究需要对转化株的表型进行详细分析，以探究CrtB基因对生菜植株的影响机制。