TPSP基因小麥的耐旱相關(guān)特性分析.pdf

1、干旱是影響小麥生產(chǎn)的主要逆境因子之一,提高抗旱性是一直是小麥育種的重要目標(biāo)。海藻糖(Trehalose)是一種對(duì)細(xì)胞失水具有重要保護(hù)作用的低聚糖,在自然界中,一些耐旱植物的抗旱特性與其細(xì)胞中可誘導(dǎo)積累大量海藻糖密切相關(guān),因此,提高植物中海藻糖的合成能力已成為培育耐旱材料的重要研究方向之一。課題組在前期的研究中,克隆構(gòu)建了海藻糖-6-磷酸合成酶和海藻糖-6-磷酸磷酸酶融合基因TPSP,并獲得轉(zhuǎn)TPSP基因的小麥材料。在此基礎(chǔ)上,本研究對(duì)轉(zhuǎn)

2、TPSP融合基因的T3代小麥株系進(jìn)行跟蹤鑒定,獲得了20個(gè)純合轉(zhuǎn)基因株系,并系統(tǒng)分析了轉(zhuǎn)基因株系的耐旱相關(guān)特性,為轉(zhuǎn)基因小麥材料在抗旱育種中的進(jìn)一步應(yīng)用奠定了重要基礎(chǔ)。論文的主要研究內(nèi)容如下:
　　 1、通過RT-PCR技術(shù)克隆了小麥海藻糖合成酶基因TPS1,序列分析表明該基因編碼蛋白質(zhì)與擬南芥的TPS具有很高的同源性。
　　 2、模擬干旱脅迫條件下,對(duì)轉(zhuǎn)TPSP基因小麥T4代株系的抗性分析顯示,脅迫48h時(shí)轉(zhuǎn)基因株系和

3、非轉(zhuǎn)基因?qū)φ盏娜~片萎蔫癥狀表現(xiàn)出顯著差異,轉(zhuǎn)基因株系抗旱性明顯。脅迫100h時(shí),轉(zhuǎn)基因株系和對(duì)照葉片均嚴(yán)重萎蔫,根系失水萎縮,變?yōu)辄S褐色。復(fù)水24h后轉(zhuǎn)基因株系4-9-1、4-4-4和30-1-2的葉片黃化率分別為25.2％、23.3和27.6％,顯著低于非轉(zhuǎn)基因?qū)φ?48.8％)。脯氨酸含量測定顯示,干旱脅迫過程中小麥葉片中脯氨酸含量呈“S”型曲線增長,且3個(gè)轉(zhuǎn)基因株系葉片中脯氨酸的積累速度和積累量均顯著高于非轉(zhuǎn)基因?qū)φ?；葉綠素?zé)晒鈪?/p>

4、數(shù)測定顯示,3個(gè)轉(zhuǎn)基因株系的Fv/Fm值在脅迫過程中均略高于非轉(zhuǎn)基因?qū)φ?轉(zhuǎn)基因株系4-4-4的Fv/Fo值顯著高于非轉(zhuǎn)基因?qū)φ?表明轉(zhuǎn)基因株系在水分脅迫條件下光合系統(tǒng)Ⅱ(PSⅡ)的光合效率有所增強(qiáng)。
　　 3、在自然干旱條件下對(duì)轉(zhuǎn)基因株系抗旱特性進(jìn)行了鑒定,并測定了開花期、灌漿中期、灌漿后期的田間土壤含水量、葉片含水量和熒光動(dòng)力學(xué)參數(shù)。結(jié)果顯示,在20個(gè)轉(zhuǎn)基因株系中有10個(gè)株系的葉片含水量顯著高于對(duì)照,6個(gè)株系的Fv/Fo和F