【摘 要】
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蔗糖非酵解相关蛋白激酶家族2（Sucrose Non-Fermenting Related protein Kinases 2,SnRK2）是植物特有的亚家族,也是ABA信号转导通路的关键组成部分,参与植物的生长发育与功能建造,与植物逆境胁迫密切相关。目前,SnRK2基因家族已在多种植物中系统研究,但是马铃薯中StSnRK2.1和StSnRK2.7基因的功能有待进一步研究。本研究通过农杆菌转化法,
【基金项目】
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国家自然科学基金（31460369）；
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蔗糖非酵解相关蛋白激酶家族2（Sucrose Non-Fermenting Related protein Kinases 2,SnRK2）是植物特有的亚家族,也是ABA信号转导通路的关键组成部分,参与植物的生长发育与功能建造,与植物逆境胁迫密切相关。目前,SnRK2基因家族已在多种植物中系统研究,但是马铃薯中StSnRK2.1和StSnRK2.7基因的功能有待进一步研究。本研究通过农杆菌转化法,将马铃薯StSnRK2.1、StSnRK2.7基因导入“甘农薯2号”（GN2）,获得过表达StSnRK2.1、StSnRK2.7马铃薯阳性株系。利用甘露醇和氯化钠（NaCl）模拟干旱胁迫和盐胁迫,观察马铃薯生长发育情况,检测生理指标和相关基因表达量,探究过表达StSnRK2.1、StSnRK2.7马铃薯对干旱和盐胁迫的响应。主要结果如下:1、构建了partCAM-StSnRK2.1、partCAM-StSnRK2.7过表达载体,通过农杆菌遗传转化后,分别进行PCR鉴定并成功获得过表达StSnRK2.1、StSnRK2.7马铃薯阳性株系。经q PCR检测,StSnRK2.1、StSnRK2.7基因分别在转基因马铃薯株系中过量表达,各选择表达量较高的1个转基因株系StSnRK2.1:OE-21、StSnRK2.7:OE-5进行干旱胁迫和盐胁迫。2、正常生长条件下（MS培养基）,转基因马铃薯株高、鲜重、地上部分含水量和根数等表型指标显著低于野生型,但100 mM甘露醇、50 mM氯化钠（NaCl）胁迫处理后,野生型马铃薯各表型指标显著降低,转基因马铃薯表型指标降幅小于野生型,转基因马铃薯和野生型生长发育情况相似;相比于野生型,转基因马铃薯表现出更强的抗逆性。生理指标测定结果表明,转基因马铃薯的超氧化物酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性显著高于野生型,丙二醛（MDA）含量显著降低,转基因马铃薯在一定程度上可以适应干旱胁迫和盐胁迫。3、检测甘露醇和NaCl处理下,转基因马铃薯和野生型中SnRK2基因家族成员StSnRK2.1-StSnRK2.8的相对表达量,结果表明,胁迫处理后,转基因马铃薯中SnRK2基因家族成员的相对表达量相比于对照均有显著变化,过表达StSnRK2.1、StSnRK2.7马铃薯可能通过SnRK2基因家族成员共同调节马铃薯生长发育,响应干旱胁迫和盐胁迫。4、检测转基因马铃薯和野生型中ABA信号转导途径相关基因和其他逆境胁迫相关基因的表达量,结果表明,过表达StSnRK2.1、StSnRK2.7马铃薯可能通过多种途径响应干旱胁迫和盐胁迫,调控马铃薯生长发育,提高马铃薯抗旱性和耐盐性。
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