多基因表達(dá)載體GY11轉(zhuǎn)化水稻株系的功能基因表達(dá)分析及耐鹽性鑒定.pdf

1、鹽害是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上最重要的非生物逆境脅迫因素之一。水稻是世界上最重要的糧食作物，全球近一半人口以稻米為主食。鹽害嚴(yán)重制約著水稻的生產(chǎn)，導(dǎo)致水稻減產(chǎn)、品質(zhì)降低。目前寧夏地區(qū)鹽漬化耕地面積已占到整個(gè)揚(yáng)黃灌溉區(qū)耕地面積的1/3，且鹽堿化程度還在加劇。因此，培育耐鹽水稻，對(duì)于鹽堿地合理開發(fā)利用、提高糧食總產(chǎn)量均具有重要意義。本研究以5株轉(zhuǎn)多基因表達(dá)載體GY11水稻轉(zhuǎn)基因株系為研究對(duì)象，以受體材料優(yōu)引27號(hào)作為對(duì)照，通過相關(guān)分子檢測(cè)、室內(nèi)苗期萌芽階

2、段耐鹽性鑒定、生長階段生理指標(biāo)檢測(cè)以及田間全生育期耐鹽性鑒定，對(duì)轉(zhuǎn)基因株系進(jìn)行了功能基因表達(dá)分析及耐鹽性鑒定。為今后水稻耐鹽分子育種奠定良好基礎(chǔ)。本文的主要研究結(jié)果如下:
　　(1)轉(zhuǎn)基因株系的分子檢測(cè):PCR檢測(cè)結(jié)果:轉(zhuǎn)基因株系86、87、88、89中均擴(kuò)增出目的基因片段，84號(hào)未擴(kuò)增出目的片段;RT-PCR檢測(cè)結(jié)果:目的基因GY1、GY2在86、88、89號(hào)轉(zhuǎn)基因植株中表達(dá)，而GY3、GY4在所有植株中均不表達(dá);功能基因表達(dá)分

3、析:各水稻株系在150mMNaC1脅迫下進(jìn)行不同時(shí)間處理，RT-PCR檢測(cè)結(jié)果顯示:GY1基因和GY2基因鹽脅迫處理48h、72h和96h時(shí)，在86、88、89號(hào)轉(zhuǎn)基因植株中均得到表達(dá)，而87號(hào)轉(zhuǎn)基因植株在鹽脅迫48h、72h時(shí)均不表達(dá)，當(dāng)脅迫時(shí)間達(dá)到96h時(shí)表達(dá);GY3基因在鹽處理各時(shí)間段在各植株中均不表達(dá);GY4基因在鹽脅迫處理時(shí)間為48h、72h時(shí)均不表達(dá)，鹽脅迫96h時(shí)，86、87、88、89號(hào)轉(zhuǎn)基因植株均表達(dá)。
　　(2

4、)水稻芽期耐鹽性鑒定:將各水稻株系分別用濃度為0mM、125mM、150mM和200mMNaC1處理3d，測(cè)定發(fā)芽勢(shì);處理7d測(cè)定發(fā)芽率、根長、芽長、芽鮮重、主根數(shù)目等性狀。研究結(jié)果表明，在150mM NaC1脅迫下處理下各株系差異最為明顯，具體結(jié)果為:在150mMNaC1鹽脅迫下處理，86、88、89號(hào)轉(zhuǎn)基因植株發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率及根長均高于對(duì)照植株，且差異顯著;88號(hào)轉(zhuǎn)基因植株芽長最長，鮮重最大，且其芽長及鮮重性狀均與其他植株差異顯著;

5、87號(hào)轉(zhuǎn)基因植株主根數(shù)目多與其他植株，且差異顯著。通過多元分析將這5個(gè)轉(zhuǎn)基因植株芽期耐鹽性分為三類，84號(hào)株系耐鹽性較弱，為鹽敏感株系;87，89號(hào)轉(zhuǎn)基因株系耐鹽性中等，為中度耐鹽株系;86，88號(hào)轉(zhuǎn)基因株系耐鹽性較強(qiáng)，為高耐鹽株系;轉(zhuǎn)基因株系生理指標(biāo)測(cè)定:通過對(duì)各植株脯氨酸含量、丙二醛含量、過氧化氫酶活性的測(cè)定，發(fā)現(xiàn)隨著脅迫時(shí)間的增長，轉(zhuǎn)基因株系脯氨酸含量以及過氧化氫酶活性均高于對(duì)照植株，而轉(zhuǎn)基因植株的丙二醛含量小于對(duì)照植株，說明轉(zhuǎn)基

6、因植株具有相對(duì)較強(qiáng)的耐鹽性。
　　(3)田間耐鹽性鑒定:在寧夏西大灘核心實(shí)驗(yàn)區(qū)的試驗(yàn)地(PH8.5，全鹽0.45％)對(duì)經(jīng)過室內(nèi)耐鹽性篩選的轉(zhuǎn)基因植株進(jìn)行田間耐鹽性鑒定篩選，對(duì)各植株在田間苗期成活率，成熟期株高、穗長、穗粒數(shù)以及單株產(chǎn)量等性狀的測(cè)定，結(jié)果顯示:86、87、88、89號(hào)轉(zhuǎn)基因植株發(fā)芽率均高于對(duì)照植株，且差異顯著;89號(hào)轉(zhuǎn)基因植株株高最高超過70cm，且穗重達(dá)到1.87g，穗粒數(shù)達(dá)到105粒，單株產(chǎn)量達(dá)到13.5g，各項(xiàng)