大豆GmFDL06和GmFDL19基因的抗逆性研究

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大豆(Glycine max L.Merr)是世界上重要的油料作物和高蛋白粮饲兼用作物,在我国国民经济中占有十分重要的地位。常规育种在提高大豆产量方面发挥了重要作用。但是,早熟与高产的矛盾依旧是大豆育种急需解决的难题,因此,培育早熟、耐逆大豆优良品种是解决这一矛盾重要途径。实验室前期研究表明,bZIP家族基因(GmFDL06和GmFDL19)的过表达能够促使大豆早花,表明这两个基因在大豆开花调控中起重要作用。此外,模式植物研究表明bZIP家族基因在逆境胁迫应答过程中起着十分重要的作用。本研究利用生物信息学、荧光定量PCR等技术,分析GmFDL06和GmFDL19基因在大豆逆境胁迫响应的分子机理。主要研究结果如下:1.GmFDL06和GmFDL19转基因大豆的鉴定本研究对T2代GmFDL06和GmFDL19转基因大豆用160 mg/L的草丁膦涂抹进行鉴定,并对筛选出的抗性植株进行PCR和qRT-PCR检测,结果表明这两个转化事件有Bar基因序列的插入并表达。2.GmFDL06过表达转基因大豆的抗逆性分析将生长一周的东农50幼苗分别进行ABA、PEG和盐胁迫胁迫处理并进行qRT-PCR分析,结果显示GmFDL06的转录物丰度的表达受三种胁迫诱导。在盐胁迫处理下,GmFDL06过表达转基因大豆比野生型大豆(WT)伤害程度低,转基因大豆的叶绿素含量(SPAD)、相对植株高度(RPH)和相对植株干重(RSDW)显著高于野生型大豆,并且吸收较少的Na+。在干旱胁迫处理下,观察到野生型大豆的叶片明显萎蔫,转基因大豆的相对植株高度和相对植株干重显著高于野生型大豆。GmFDL06的过表达在盐胁迫和干旱胁迫下可调控转基因大豆中与胁迫相关基因的表达。结果表明GmFDL06过表达可以提高大豆对盐胁迫和干旱胁迫的耐受能力。3.GmFDL19过表达转基因大豆的抗逆性分析将东农50一周龄的幼苗分别进行ABA、PEG和盐胁迫处理并进行qRT-PCR分析,结果显示GmFDL19的转录物丰度的表达受三种胁迫诱导。对GmFDL19过表达转基因大豆和野生型大豆(WT)进行不同浓度的盐胁迫处理,转基因大豆的发芽率高于野生型大豆,且植株高度显著大于野生型大豆。在盐胁迫处理下,转基因大豆较野生型有更好的生长状态,转基因大豆的RPH和RSDW显著高于野生型,并且吸收较少的Na+。在干旱胁迫处理下,转基因大豆的叶片仍保持绿色,而野生型大豆的叶片出现卷曲,转基因大豆的RPH和RSDW显著高于野生型大豆。此外,在盐胁迫和干旱胁迫下GmFDL19的过表达可调控转基因大豆中与胁迫相关基因的表达。结果表明GmFDL19过表达转基因大豆具有较好的耐盐性和耐旱性。
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