超表達(dá)BvNHX基因提高紅豆草耐鹽性的研究.pdf

1、土壤鹽漬化是非生物脅迫的主要因子之一，對大多數(shù)高等植物，尤其農(nóng)作物的生長發(fā)育造成嚴(yán)重的影響。大量研究結(jié)果表明，液泡膜Na+/H+逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在液泡膜兩個質(zhì)子泵（H+-ATPase和H+-PPase）建立的跨液泡膜質(zhì)子梯度的驅(qū)動下，將胞質(zhì)中的大量Na+區(qū)域化至液泡內(nèi)，以減輕其對細(xì)胞的毒害，在鹽脅迫下對植物細(xì)胞維持穩(wěn)定的pH值和離子穩(wěn)態(tài)起到重要作用。前期研究發(fā)現(xiàn)豆科牧草紅豆草的耐鹽能力有限，尤其在苗期其對高鹽極為敏感。因此，培育耐鹽較強(qiáng)性的

2、紅豆草新品種（系），對我國西北地區(qū)畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展以及鹽堿地改良利用具有重要意義。
　　鑒于此，本研究以紅豆草（Onobrychis viciaefolia Scop.）為材料，在探究其對鹽脅迫的生理響應(yīng)基礎(chǔ)上，采用根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)法將甜菜BvNHX轉(zhuǎn)入紅豆草，對其耐鹽性進(jìn)行了分析。取得如下結(jié)果：
　　1、與對照（0 mmol/L）相比，100和200 mmol/L NaCl明顯降低了植株地上部的生物量。隨著鹽濃度增加，紅豆

3、草地上部和根Na+濃度呈顯著增加趨勢，其中在50~200 mmol/L NaCl下，地上部Na+濃度較對照增加14~39倍。在200 mmol/L NaCl下，根Na+凈吸收速率增加35倍。在50 mmol/L NaCl下，隨著處理時間的延長，Na+呈逐漸增加趨勢，植株K+、Na+選擇性吸收和運(yùn)輸能力均呈顯著下降趨勢，處理第9 d時較對照分別降低82%和76%。由此可見，在5~50 mmol/L NaCl下，紅豆草通過維持其體內(nèi)K+、N

4、a+穩(wěn)態(tài)平衡抵御鹽脅迫；而在100和200 mmol/L NaCl下，紅豆草地上部積累大量Na+，但其葉片Na+區(qū)域化及K+選擇性轉(zhuǎn)運(yùn)能力較弱，導(dǎo)致植株體內(nèi)Na+、K+穩(wěn)態(tài)紊亂，產(chǎn)生離子毒害，從而抑制其生長。
　　2、初步建立了紅豆草組培體系，研究發(fā)現(xiàn)紅豆草最佳的外植體是下胚軸，最佳愈傷組織培養(yǎng)基為MS+0.2 mg/L6-BA+0.5 mg/L NAA，最佳不定芽分化培養(yǎng)基為MS+0.5 mg/L6-BA+0.2 mg/L NA

5、A。
　　3、采用實(shí)生苗侵染法獲得轉(zhuǎn)BvNHX的紅豆草，總共侵染130株，存活93株。采用PCR和RT-PCR法檢測發(fā)現(xiàn)BvNHX已成功轉(zhuǎn)化到紅豆草基因組中，并發(fā)生超表達(dá)，轉(zhuǎn)化效率約為10%，獲得超表達(dá)BvNHX的紅豆草植株9株。
　　4、在100和200 mmol/L NaCl下，轉(zhuǎn)基因（T0）植株地上部鮮重較野生型（WT）植株高27%和44%。在200 mmol/L NaCl下，T0植株地上部組織含水量比WT植株高48%