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大豆是世界上重要的油料作物和经济作物,其生长发育和产量受到盐碱和干旱等逆境的制约。通过培育抗逆的转基因大豆新品系,促进大豆的稳产和高产,成为大豆产业发展的主要方向之一。甾醇糖基转移酶(SGTL1)基因催化甾醇类物质的糖基化过程,在植物响应非生物胁迫的过程中受到诱导上调表达,本实验室在前期的研究中从抗逆能力较强的紫花苜蓿中克隆获得MsSGTL1基因,紫花苜蓿MsSGTL1基因全长1428bp,编码475个氨基酸,含有一个保守的UDPG结构域,具有典型的SGT基因家族特征。本研究以T3代转MsSGTL1基因大豆株系(TR1、TR3、TR5)为实验材料,东农50(WT)为对照株系,通过表型、生理等试验对转MsSGTL1基因大豆株系进行抗逆性鉴定。主要研究结果如下:1.转MsSGTL1基因大豆株系在盐碱胁迫前后的表型变化。50mM NaHCO3胁迫前,TR1、TR3、TR5和WT的表型无差异,盐碱胁迫后,WT植株叶片萎蔫黄化,生长缓慢,而3个转基因大豆株系生长良好,无萎蔫现象。转MsSGTL1基因大豆株系在干旱胁迫前后的表型变化。干旱胁迫前,TR1、TR3、TR5和WT表型无差异,缺水15天后,WT萎蔫程度显著高于转基因大豆株系,复水1周后,TR1、TR3、TR5萎蔫现象逐渐恢复,WT恢复不明显。干旱胁迫前,TR1、TR3、TR5和WT的主根长无差异,胁迫后,转基因大豆株系的主根较WT更长,且侧根更多。同时叶片蒸腾失水实验中,WT的叶片蒸腾失水显著高于3个转基因大豆株系。2.转MsSGTL1基因大豆株系在盐碱、干旱胁迫下的生理指标检测。胁迫前,TR1、TR3和TR5的生理检测结果和WT相比差异不显著,胁迫后,转基因大豆品系相较于WT光合作用能力更强,细胞膜受损程度更低,活性氧清除能力更强,以上结果表明,转MsSGTL1基因大豆株系具有更好的抗盐碱性和抗旱性。3.通过qRT-PCR技术对T3代转MsSGTL1基因大豆株系TR5和WT的抗逆相关基因的表达模式进行分析。盐碱胁迫下,10个大豆抗逆相关基因(RD29A、WRKY33、ERF5、EIN3、ACS1、ACS5、PIN2、PIN3、HA1、AVP1)表达量较WT相比显著上调。干旱胁迫下,10个大豆抗逆相关基因(PIN1、PIN2、PIN7、HA1、AHA2、PDF1.2、BADH、P5CS、WRKY35、NAC8)的表达量较WT相比显著上调。4.盐碱和干旱胁迫下,对大豆苗期、花期生物量测定,成株期进行农艺性状调查。结果表明,胁迫前,转基因大豆株系的生物量和农艺性状与WT相比无显著差异。胁迫下TR1、TR3、TR5的株高、叶绿素含量、鲜重和干重优于WT,细胞膜透性的破坏越小。株高、主茎荚数、单株粒数、单株粒重和百粒重等农艺性状较WT相比增加。表明过表达MsSGTL1基因增强了大豆的抗盐碱、抗干旱能力。