转DR1372基因拟南芥及甘蓝型油菜的耐盐性研究

来源 :西南科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:suixin2002
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随着植物遗传与分子生物学的发展应用,利用转基因技术提高农作物的盐耐受性,正受到越来越多的关注。拟南芥(Arabidopsisthaliana)属十字花科植物,生长周期短、结实多且形态特征分明,是典型的自交繁殖植物,易于保持遗传稳定性。所以,拟南芥可以方便的进行人工杂交,利于遗传研究。甘蓝型油菜(BrassicanapusL.)同属十字花科植物,是一种重要的蔬菜和油料作物,因此利用生物技术手段提高油菜的耐盐性,具有重要的潜在生产应用价值。  DR1372基因是在耐辐射奇球菌(DeinococcusRadiodurans,DR)中克隆得到的一个基因,因其蛋白中存在一个WHy结构域,在植物中具有抗水分胁迫等干燥应答机制,很可能会参与油菜的盐胁迫应答。本研究首先构建pBI121-DR1372植物表达载体,然后利用农杆菌蘸花法成功将目的基因DR1372转入拟南芥中,同时对转基因拟南芥幼苗进行不同浓度盐胁迫反应,发现当NaCL浓度达到300mmol/L时,非转基因拟南芥绝大部分萎焉死亡,转基因植株虽然叶片和茎部出现萎焉发紫,但死亡程度较小,部分植株仍能正常生长存活;对转基因拟南芥成熟植株进行250mmol/L盐胁迫试验,发现胁迫至第25d,非转基因拟南芥的叶片受害程度达到5级,叶片几乎全部萎焉,逐渐死亡。此时,转基因拟南芥叶片的萎焉比仅有1/5。这表明DR1372基因提高了拟南芥的盐胁迫耐受能力。  然后,本研究以甘蓝型油菜下胚轴为外植体,利用农杆菌介导法对甘蓝型油菜进行遗传转化,并对影响遗传转化效率及再生频率的几个重要因素进行探讨,成功获得了转DR1372基因油菜。在不同NaCl浓度梯度以及在相同NaCl浓度下(350mmol/L),分别对转基因油菜与非转基因油菜的盐胁迫耐受力及其形态特征进行了观察,实验结果表明:转DR1372基因油菜在350mmol/LNaCl高盐胁迫下,尽管某些相关形态特征发生了改变,但仍能够正常生长发育,而非转基因油菜在200mmol/LNaCl以上浓度的胁迫两周后均发生严重的叶片萎焉现象,随着盐胁迫浓度升高,受伤害程度加深直至死亡。  最后,本实验测定了在200mmol/LNaCl胁迫下转基因油菜以及非转基因油菜叶片中各项生理生化指标的变化,结果表明较之非转基因油菜,转基因油菜的各项生理生化指标在受到盐胁迫后,都发生了相应的变化以提高自身的盐胁迫耐受能力。因此,研究表明DR1372基因作为一种与干燥应答有关的基因,在油菜对盐胁迫的耐受性应答过程中发挥了作用,从而提高了油菜的盐胁迫耐受能力。
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