Overexpression of OsDST-SRDX chimeric gene in switchgrass promotes plant growth and improves the salt tolerance of transgenic switchgrass by improving its antioxidative ability. Switchgrass (Panicum virgatum L.) is a forage and model feedstock plant. To avoid competing with crops in arable land utilization, improving salt tolerance of switchgrass is required to use marginal saline land for switchgrass production. To improve salt tolerance of switchgrass, a chimeric DROUGHT AND SALT TOLERANCE (DST) gene OsDST-SRDX was constructed using the Chimeric REpressor gene-Silencing Technology (CRES-T), and introduced into switchgrass genome by Agrobacterium-mediated transformation. Compared to wild-type (WT) plants, OsDST-SRDX transgenic (TG) switchgrass plants showed wider leaves and thicker stems. They performed better under salt stress, had higher relative leaf water content, lower electrolyte leakage and lower malondialdehyde (MDA) content, and accumulated less Na+ and more K+ than WT controls. The transgenic plants had also higher activities of antioxidant enzymes associated with suppressed expressing of genes in H2O2 homeostasis, including glutathione S-transferase (GST2, GST6), cytochrome P450, peroxidase 24 precursor, and induced expressing of CAT and SOD under salt stress to eliminate excess H2O2. Our results indicate that overexpression of the chimeric gene OsDST-SRDX improves salt tolerance of switchgrass, a C4 biofuel crop.

中文翻译：

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嵌合基因 OsDST-SRDX 的异源表达增强了转基因柳枝稷 (Panicum virgatum L.) 的耐盐性。

OsDST-SRDX嵌合基因在柳枝稷中的过表达通过提高其抗氧化能力来促进植物生长并提高转基因柳枝稷的耐盐性。柳枝稷 (Panicum virgatum L.) 是一种草料和模型原料植物。为避免与农作物在耕地利用上的竞争，需要提高柳枝稷的耐盐性，利用边际盐碱地进行柳枝稷生产。为提高柳枝稷的耐盐性，利用嵌合抑制基因沉默技术（CRES-T）构建了耐旱耐盐（DST）嵌合基因OsDST-SRDX，并通过农杆菌介导的转化导入柳枝稷基因组。与野生型 (WT) 植物相比，OsDST-SRDX 转基因 (TG) 柳枝稷植物表现出更宽的叶子和更粗的茎。他们在盐胁迫下表现更好，与WT对照相比，叶片相对水分含量更高，电解质渗漏更少，丙二醛（MDA）含量更低，积累的Na + 和K + 更多。转基因植物还具有较高的抗氧化酶活性，这些酶与抑制 H2O2 稳态中基因的表达有关，包括谷胱甘肽 S-转移酶（GST2、GST6）、细胞色素 P450、过氧化物酶 24 前体，并在盐胁迫下诱导表达 CAT 和 SOD 以消除过量的 H2O2。我们的结果表明，嵌合基因 OsDST-SRDX 的过表达提高了柳枝稷（一种 C4 生物燃料作物）的耐盐性。转基因植物还具有较高的抗氧化酶活性，这些酶与抑制 H2O2 稳态中基因的表达有关，包括谷胱甘肽 S-转移酶（GST2、GST6）、细胞色素 P450、过氧化物酶 24 前体，并在盐胁迫下诱导表达 CAT 和 SOD 以消除过量的 H2O2。我们的结果表明，嵌合基因 OsDST-SRDX 的过表达提高了柳枝稷（一种 C4 生物燃料作物）的耐盐性。转基因植物还具有较高的抗氧化酶活性，这些酶与抑制 H2O2 稳态中基因的表达有关，包括谷胱甘肽 S-转移酶（GST2、GST6）、细胞色素 P450、过氧化物酶 24 前体，并在盐胁迫下诱导表达 CAT 和 SOD 以消除过量的 H2O2。我们的结果表明，嵌合基因 OsDST-SRDX 的过表达提高了柳枝稷（一种 C4 生物燃料作物）的耐盐性。