转TaDREB4基因大豆抗逆性评价

来源 :东北农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zjt518
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大豆(Glycine max)起源于中国,在全国各地均有种植,是重要的粮食和油料作物之一。干旱、低温、高温、盐碱这些逆境胁迫因子影响和限制大豆植株正常的生长发育,已成为全世界大豆生产面临的最大威胁和挑战。现阶段国内外现代分子生物技术发展迅速,利用基因工程技术改良农作物抗逆性的研究也取得了较为显著的进展。本研究转基因大豆材料中目的基因来源于供体生物小麦(Triticum aestivum L.)中克隆的DREB4转录因子,属于AP2/ERF转录因子家族。课题组前期将TaDREB4基因导入受体大豆P3中,获得转TaDREB4基因大豆株系。本研究对课题组已获得的T3~T5代转TaDREB4基因株系L1-1、L1-2、L2-1、L2-2、L3-1和L3-2为实验材料,对6个转基因株系中目的基因TaDREB4和标记基因bar遗传稳定性、抗旱性和耐盐性以及对除草剂的抗性和耐受性等进行综合分析,以筛选出目的基因TaDREB4和标记基因bar稳定遗传、抗逆性强的转基因株系。主要研究结果如下:(1)利用PCR和q PCR对转TaDREB4基因株系L1-1、L1-2、L2-1、L2-2、L3-1和L3-2的T3~T5代中的目的基因TaDREB4和标记基因bar进行检测。PCR检测结果表明,目的基因TaDREB4和标记基因bar在6个株系连续3代均能稳定遗传。q PCR分析结果进一步表明,目的基因TaDREB4在6个株系中均转录。(2)对转TaDREB4基因株系L1-1、L1-2、L2-1、L2-2、L3-1和L3-2的T3和T4代植株进行芽期、苗期和全生育期抗旱评价。芽期抗旱性鉴定结果表明,6个转基因株系在T3和T4代抗旱性与受体材料P3抗旱性相同。苗期抗旱性鉴定结果表明,株系L3-2在T3和T4连续两代的抗旱性均高于受体材料P3,其余5个株系抗旱性与受体材料P3无明显差异。全生育期抗旱性鉴定结果表明,T4代株系L3-2抗旱性显著高于受体材料P3,株系L2-1抗旱性与受体材料P3无明显差异。(3)对转TaDREB4基因株系L1-1、L1-2、L2-1、L2-2、L3-1和L3-2的T4代植株进行芽期和苗期耐盐性评价。株系L2-1在芽期150 mmol/L盐胁迫下耐盐性好于受体材料P3;株系L1-1和L1-2在苗期200 mmol/L盐胁迫下耐盐性显著好于受体材料P3;其余转基因株系在芽期和苗期耐盐性与受体材料P3无明显差异。(4)对转TaDREB4基因株系L1-1、L1-2、L2-1、L2-2、L3-1和L3-2进行除草剂抗性稳定性和耐受性分析。6个转基因株系的T3和T4代均对1500 ppm浓度的靶标除草剂BASTA具有很好的耐受性;同时6个转TaDREB4基因株系对非靶标除草剂草甘膦、烯禾啶、灭草松的耐受性与受体材料P3没有显著性差异。(5)对转TaDREB4基因大豆籽粒品质性状进行分析。检测结果表明,转TaDREB4基因大豆籽粒中的蛋白质和油脂含量与受体材料P3无显著性差异,表明在受体材料P3中表达外源基因TaDREB4,没有改变植株的营养成分。
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