利用DREB轉(zhuǎn)錄因子改良小麥耐鹽性的研究.pdf

1、鹽害是小麥生產(chǎn)的重要脅迫因素,中國一些地區(qū)土壤鹽堿化嚴(yán)重,所以通過基因工程方法提高小麥的耐鹽性具有重要的理論意義和應(yīng)用價值.該研究利用分子生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)手段,構(gòu)建了包括來源于植物擬南芥的DREB1A(Dehydration Responsive Element Binding protein,一種逆境誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子,誘導(dǎo)相關(guān)抗逆基因的表達(dá))基因和用于篩選轉(zhuǎn)化植株的Bar基因(編碼除草劑抗性)的表達(dá)載體.以綜合農(nóng)藝性狀較好的小麥品種H6756

2、的932塊幼穗愈傷組織為受體,用高壓氦氣基因槍(PDS1000/He)將DREB1A基因?qū)胄←?經(jīng)愈傷及分化篩選成功獲得了205株再生植株.經(jīng)除草劑Basta抗性篩選,其中有89株植株表現(xiàn)除草劑抗性.89株抗性植株再經(jīng)PCR擴(kuò)增和Southern雜交鑒定,其中50株植株的基因組中整合有外源基因DREB1A,轉(zhuǎn)化頻率達(dá)到5.36﹪.取31株轉(zhuǎn)基因小麥的后代種子繼續(xù)種植,獲得的T<,1>代植株經(jīng)分子鑒定,結(jié)果顯示20個后代株系的基因組中整

3、合有DREB1A基因,證明DREB1A基因可以在轉(zhuǎn)基因后代植株中相對穩(wěn)定遺傳.T<,1>代轉(zhuǎn)基因植株后代種子繼續(xù)種植,獲得的T<,2>代植株經(jīng)PCR擴(kuò)增和Southern雜交鑒定,4個株系中沒有檢測到DREB1A基因,而4個株系中DREB1A基因沒有發(fā)生遺傳分離,其它各株系表現(xiàn)不同的分離比例,進(jìn)一步證明了DREB1A基因在后代中可以相對穩(wěn)定遺傳,并且以顯性形式遺傳給后代.轉(zhuǎn)DREB1A基因的小麥植株經(jīng)初步耐鹽試驗(yàn)表明,其耐鹽性明顯高于對

4、照植株.在鹽脅迫條件下,轉(zhuǎn)DREB1A基因小麥植株葉片的細(xì)胞表面糖蛋白層較為致密,而對照植株葉片的細(xì)胞表面糖蛋白層出現(xiàn)細(xì)胞壁外緣脫落現(xiàn)象.將DREB1A基因利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法導(dǎo)入小麥H6756中.以小麥幼苗的莖尖分生組織為轉(zhuǎn)化受體,與農(nóng)桿菌共培養(yǎng)后共獲得247棵轉(zhuǎn)化幼苗,經(jīng)除草劑初步篩選,有66棵轉(zhuǎn)化幼苗存活.經(jīng)PCR擴(kuò)增鑒定,其中30棵幼苗證明整合有DREB1A基因,轉(zhuǎn)化率達(dá)到12.1﹪.該研究利用優(yōu)化的基因槍和農(nóng)桿菌介導(dǎo)兩種基因轉(zhuǎn)化體