酵母筛选植物抗逆基因技术：盐胁迫与镉胁迫

"利用酵母建立植物抗逆基因快速筛选体系 (2010年) - 浙江林学院学报" 这篇2010年的研究论文详细介绍了如何使用酵母作为模型生物系统来构建和筛选植物抗逆基因，特别是针对盐胁迫和重金属镉胁迫的基因。研究人员选取了旱柳(Salix matsudana)和东南景天(Sedum alfredii)这两种植物作为实验材料。他们应用了SMART（switching mechanism at 5' end of RNA transcript）技术，这是一种用于获取全长cDNA的方法，它能够保留mRNA的5'端非编码区域，这对于理解基因的完整表达至关重要。 首先，研究团队分别在盐胁迫和氯化镉胁迫条件下处理旱柳和东南景天，然后提取出mRNA，使用SMART技术构建了全长cDNA文库。这些文库随后被插入到酵母表达载体中，如INV/pYES2.1，接着将这些载体转化到酿酒酵母的感受态细胞中。通过在尿嘧啶缺陷型培养基上施加不同浓度的筛选压力，他们能够挑选出对高盐或高氯化镉有高抗性的酵母转化子。 实验结果显示，从旱柳的盐胁迫文库中筛选到了2个能耐受1.709 mol・L-1氯化钠的阳性转化子，而从东南景天的氯化镉胁迫文库中筛选到了2个能耐受0.123 mmol・L-1氯化镉的转化子。通过对比转空载体的对照菌株和转cDNA的重组菌株在无胁迫、高盐和高氯化镉条件下的生长曲线，研究人员发现转cDNA的酵母菌株在盐或镉胁迫下的生长延滞期较短，表明相关基因的表达增强了酵母细胞的耐盐/耐镉能力。 特别地，对其中一个耐盐的6号转化子进行了序列分析，发现其可能是一个与盐胁迫响应相关的基因，暂命名为SMpla6。这个研究建立了一个高效的酵母筛选系统，为快速克隆植物抗逆基因提供了新的策略。这种方法不仅加速了抗逆基因的鉴定过程，也为植物遗传改良和环境适应性的研究提供了有力工具。 关键词涉及的领域包括林木育种学、植物生物学、分子生物学以及环境生物学。研究结果对于理解植物如何应对环境压力，特别是盐碱地和重金属污染的环境，以及开发更耐逆的植物品种具有重要意义。