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棉花作为我国主要经济作物之一,受干旱、盐碱化影响尤为严重,限制了棉花的产量。近年来随着基因工程的迅速崛起,打破了常规杂交育种方式,显著的缩短了新品种培育的周期,成为育种的重要手段。ERF(Ethylene responsive factor)类转录因子和棉籽糖家族寡糖(Raffinose familyoligosaccharides,RFOs)皆存在于植物体内,当植物受到非生物胁迫时会诱导ERF类转录因子的表达;而RFOs是一类低聚糖小分子,它可以调节植物渗透压从而维持植物体内渗透平衡。肌醇半乳糖苷合成酶(Gols)是RFOs合成的关键酶基因,在干旱、高盐以及高温胁迫下会诱导表达从而抵御非生物胁迫。从抗旱沙生植物胡杨和海水潮汐带红树林植物秋茄中分别分离出Pe DREB2a和Kc ERF基因,进而构建出含有Kan抗性的双价载体,继而进行棉花转化。除此之外还构建了Gh Gols基因,并将其连接到含有Bar抗性标记基因的表达载体并转化到拟南芥中进行功能验证。(1)从秋茄以及胡杨当中分别克隆出抗旱耐盐转录因子Kc ERF和Pe DREB2a,并构建双价表达载体。以国欣-3和晋棉-12为受体材料,利用花粉管通道法进行转化,使用卡那霉素(Kan)进行初步筛选,获得T0代棉花23株,自交扩繁获得T3代转基因株系后进行基因表达量分析和农艺性状筛选,通过实验发现转Kc ERF-Pe DREB基因棉花抗旱耐盐更为显著。(2)通过胁迫处理棉花植株对Gols基因进行筛选,最终确定Gh Gols2-2为最优基因。将Gh Gols2-2导入拟南芥当中,筛选获得5株转基因株系,自交扩繁后得到T3代转基因纯合株系。使用15%PEG和200 m M Nacl胁迫处理转基因植株,对其相对电导率、相对含水量、丙二醛含量和肌醇半乳糖核苷酶的活性进行测定。PEG和Na Cl胁迫处理7d后,转基因植株的相对含水量无明显变化,保持在92~93%,而野生型拟南芥为85%;野生型拟南芥的丙二醛含量与转基因拟南芥相比,是其含量的1.5~2.08倍;转基因拟南芥与对照组相比较相对电导率明显降低。对生长30d的转基因拟南芥的肌醇半乳糖核苷酶活性进行测定,发现转基因植株的肌醇半乳糖核苷酶的活性是对照组的5.0~6.7倍。以上结果表明对照组遭受逆境胁迫时比转基因植株更易受到损伤,即转基因拟南芥的抗逆性显著强于对照组。此外,用15%PEG、100 m M Nacl和200 m M Nacl分别对转基因拟南芥进行胁迫处理后发现转基因植株表型生长良好,而对照组临近死亡,表明植株的耐旱耐盐性得到了显著提高。