转TaLEA基因小黑杨无性系苗期生长和抗逆性评价研究

来源 :东北林业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lxxfeng
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本研究以10个转TaLEA小黑杨株系和一个非转基因株系(对照)为材料,对其苗期生长性状、遗传稳定性、表型综合评价及NaHCO3胁迫条件各株系光合指标进行评价分析,结果如下:  1.用Logistic模型模拟转基因小黑杨苗期苗高和地径生长过程,苗高和地径生长均高度符合“S”曲线,拟合系数均超过0.9,拟合效果较好。各株系最终生长受到生长时间、速生期持续时间、生长速度等因素的直接影响。从速生期苗木最终生长量来看,参试株系苗高和地径较高的都是株系XL-1和XL-9,其中这两个株系苗高分别比对照CK高16.37%和10.92%,地径分别比对照CK高32.82%和22.68%,初步筛选这两个株系为优良转基因株系。不同浓度梯度的NaHCO3处理下的所有转TaLEA基因小黑杨株系的光合指标均有一定程度的下降,但各项指标的下降幅度均小于对照组CK,下降幅度最小的是XL-1、XL-10,说明这两个株系为耐盐株系。  2.对2年生4个盐碱地造林地点的10小黑杨株系的树高和胸径进行调查分析,结果表明:四个地点中,XL-1在所有株系中表现最好,初步推测株系XL-1为优良耐盐株系。所有株系在温室内最终生长的树高与地径的表型变异系数分别为19.33%和25.16%。在不同地点造林后,不同地点所有株系树高与胸径的表型变异系数变化范围是20.99%到41.22%,重复力从0.772到0.965,高变异、高重复力表明植物的生长受环境因素的影响较小,有利于株系的评价选择。遗传稳定性分析结果表明:不同株系在不同地点具有不同的适应性,XL-1与XL-9在4个地点均有较高的生长量,虽然这两个株系稳定性较差,对栽培地点有特殊要求,但这两个株系在不同地点生长量均较高,可以作为优良株系进一步考察。  3.对大庆地点10个转基因小黑杨株系生长量、干形、树皮性状、叶片性状等15个指标进行测定分析,结果表明不同株系间各性状均达极显著差异水平,各性状表型变异系数处于1.92%(胸径皮厚)-39.98%(皮孔数量)之间,遗传变异系数变化范围为0.84%(胸径皮厚)-33.42%(皮孔数量);重复力均高于0.6,再一次表明株系间各指标变异较大且受遗传因素控制较强。利用综合评定法,对株系进行综合评价选择,按20%的入选率,XL-1和XL-9这2个株系入选,入选株系树高和胸径的分别比CK高16.55%和15.38%,比平均值高13.38%和19.46%,树高和胸径的遗传增益分别为12.18%和17.42%。  4.利用NaHCO3对转TaLEA基因小黑杨株系进行胁迫处理,对光合指标、叶绿素荧光参数进行分析,结果表明随着NaHCO3浓度增加,转TaLEA基因小黑杨株系Pn、Gs、Tr、Ci和Fv/Fm均呈下降趋势,表明NaHCO3对转TaLEA基因小黑杨光合、叶绿素荧光参数有显著影响。所有转基因株系的净光和速率下降幅度均比CK小,其中下降幅度最小的是XL-1、XL-10、XL-9三个株系,再一次表明由于TaLEA基因的转入,提高了小黑杨株系的抗性。  总之,由于转基因过程中,基因插入位点或复制数量不同,导致基因表达、代谢均产生一定差异,最终导致植株在表型、生理、抗性表现不同,株系XL-1和XL-9从苗期生长、抗性上来看,均较优良,可以作为优良株系重点考察。下一步工作需要对各株系在不同地点的生长状况进行跟踪调查,为不同地点良种选育提供基础,同时基因的转录、代谢、基因调控网络和蛋白组学等技术也应该开展,为TaLEA基因的功能鉴定提供理论依据。
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