AVP1基因轉化百脈根及其轉基因植株的耐鹽抗旱性研究.pdf

1、土壤鹽堿化和荒漠化是人類面臨的一個世界性問題。百脈根是世界著名的多年生優(yōu)良豆科牧草之一。但是，百脈根耐鹽抗旱能力較弱，難以適應高鹽干旱的生長環(huán)境。因此，在常規(guī)育種的基礎上，利用生物技術對其加以遺傳改良，以培育出優(yōu)質高產的新品種，對改良和利用我國大面積的鹽堿地和荒漠化土地具有重要意義。 大量研究表明，過量表達AVP1可明顯增強轉基因植株的耐鹽性和抗旱性。本文以百脈根為實驗材料，用根癌農桿菌介導的方法成功地將AVP1基因轉入百脈根，

2、對得到的8株抗性植株進行PCR檢測，并對轉基因植株的耐鹽性和抗旱性進行檢測，主要結果如下： 1.建立了百脈根高頻再生體系。子葉是理想的受體材料，B5+0.5mg/L6-BA是最佳分化培養(yǎng)基，最適的生根培養(yǎng)基為1/2MS+0.05mg/L NAA。 2.建立了根癌農桿菌介導AVP1基因轉化百脈根的遺傳轉化體系。300mg/L的羧芐青霉素便可有效抑制農桿菌GV3101的生長；卡那霉素對體胚的選擇壓為50mg/L；最佳預培養(yǎng)時

3、間、菌液濃度和共培養(yǎng)時間分別為3-4d、0.5和3d。 3.PCR檢測結果顯示，8株抗性植株均為陽性，證明目的基因已經整合到百脈根基因組中。 4.在200mmol/L NaCl下處理7d，超表達ACP1的轉基因植株表現出更強的耐鹽性，仍然能夠生長正常，而野生植株的生長則受到嚴重抑制，甚至死亡；經過5d的干旱脅迫，野生植株生長減弱，并出現萎蔫，而轉基因植株生長正常，直到7d后才發(fā)生萎蔫，所有植株復水后，轉基因植株解除萎蔫并

4、恢復正常生長，而野生植株則死亡。這表明轉基因植株在鹽脅迫和干旱脅迫下的生長狀況要明顯好于野生植株。 5.隨著NaCl濃度的增加，所有植株的地上部干重在逐漸下降，但野生植株下降的更快。在200mmol/L NaCl下，野生植株的地上部干重下降了52％，而轉基因植株的地上部干重僅下降了33％。 6.與野生植株相比，在鹽脅迫和干旱脅迫下，轉基因植株中保持了較多的水分。在200mmol/L NaCl或干旱脅迫7d后，野生植株葉片

5、失水更多，相對含水量分別下降了36％和38％，而轉基因植株的相對含水量僅分別下降了18％和24％。 7.隨著NaCl濃度的增加或干旱脅迫時間的延長，轉基因植株和野生植株的MDA含量和相對質膜透性均呈增加趨勢，但野生植株增加的更快。在200mmol/L NaCl或干旱脅迫7d后，轉基因植株的MDA含量分別比野生植株低35％和27％，相對質膜透性分別比野生植株低28％和27％。 8.AVP1基因的超表達可保護轉基因百脈根的光

6、合系統(tǒng)。在200mmol/L NaCl下，野生植株的凈光合速率減少了60％，而轉基因植株的經光合速率僅減少了40％。經過7d的干旱脅迫，野生植株的凈光合速率減少了68％，而轉基因植株的凈光合速率則減少了47％。 9.轉基因植株葉片和根中積累了更多的Na+、K+和Ca2+。在200mmol/L NaCl下，轉基因植株葉片中的Na+、K+和Ca2+分別比野生植株高30％、41％和81％，根中的Na+、K+和Ca2+分別比野生植株高1