梨PbSPMS基因轉(zhuǎn)擬南芥植株的功能與抗逆性分析.pdf

1、為了研究‘碭山酥梨’（Pyrus bretshneideri cv.Dangshansuli）果皮中精胺合成酶(Spermine synthase，SPMS)基因PbSPMS在梨果皮木栓質(zhì)形成過程中的作用，本文以野生型擬南芥為試材，將梨PbSPMS基因載體構(gòu)建成功后導(dǎo)入擬南芥，收獲T0代種子，經(jīng)過抗性篩選及DNA檢測鑒定、純化獲得PbSPMS基因轉(zhuǎn)擬南芥的純合株系。本試驗通過對轉(zhuǎn)基因植株結(jié)構(gòu)觀察、各項生理指標(biāo)測定、差異性表達(dá)分析以及在非

2、生物脅迫下PbSPMS轉(zhuǎn)基因擬南芥的根長、多胺（腐胺、精胺和亞精胺）含量的變化、相關(guān)抗性生理指標(biāo)測定和差異性表達(dá)的影響，分析了PbSPMS基因的功能作用以及在逆境脅迫下的抗性，主要試驗結(jié)果如下:
　　(1)PbSPMS轉(zhuǎn)擬南芥株系與野生型的莖段橫切面結(jié)構(gòu)及種子縱切面結(jié)構(gòu)有一定的差異:轉(zhuǎn)基因株系的相對維管束面積均較大于野生型，且木質(zhì)部中導(dǎo)管、管胞次生加厚的細(xì)胞壁較厚于野生型。同時，轉(zhuǎn)基因株系韌皮部左右均有3～4層排列較為緊密的束間纖

3、維細(xì)胞與之連接，且較為明顯，而野生型則排列較為疏松，且不明顯;在種子縱切面中轉(zhuǎn)基因株系的胚根明顯壯于野生型。
　　(2)PbSPMS轉(zhuǎn)擬南芥株系中多胺含量、H2O2含量、木栓質(zhì)總含量、酚類物質(zhì)含量，均高于野生型，結(jié)果表明，過表達(dá)PbSPMS基因可提高內(nèi)源多胺含量，從而會代謝出較多的H2O2與酚類物質(zhì)發(fā)生交連聚合栓質(zhì)化，從而形成較多的木栓質(zhì)。PbSPMS基因在擬南芥根、莖、葉、種中的表達(dá)有一定的組織差異性，PbSPMS基因在PbSP

4、MS-1株系的根、莖、葉、種中均過表達(dá);PbSPMS-3株系除種組織以外，在根、莖、葉各組織中均是過表達(dá);而PbSPMS-2只在葉組織中過表達(dá)。
　　(3)PbSPMS轉(zhuǎn)擬南芥株系在不同濃度非生物脅迫下的根長顯著高于野生型，且達(dá)到差異顯著性;同時與野生型的根系相比，PbSPMS轉(zhuǎn)擬南芥株系須根個數(shù)較多，根系較為發(fā)達(dá)。在鹽脅迫及干旱脅迫過程中，多胺含量變化趨勢總體上呈先升后降、再升，且其含量均高于野生型擬南芥。在低溫脅迫中除脅迫24

5、h時有所差異外，其轉(zhuǎn)基因株系多胺含量仍均高于野生型擬南芥。非生物脅迫下PbSPMS轉(zhuǎn)擬南芥株系內(nèi)的Pro、H2O2、POD及可溶性糖含量，在整體上，尤其是在脅迫48h時仍高于野生型。PbSPMS基因在在鹽脅迫過程中PbSPMS轉(zhuǎn)基因株系的表達(dá)量在脅迫24h時開始高于野生型，脅迫延長至48h時，其表達(dá)量顯著高于野生型;干旱脅迫下，PbSPMS-1、PbSPMS-3的表達(dá)量一直顯著高于野生型，整體上呈先降后升的變化趨勢而PbSPMS-2的表