應用鉀通道基因對水稻和棉花鉀素營養(yǎng)的研究.pdf

1、鉀是植物生長發(fā)育所必需的大量營養(yǎng)元素之一，在植物體內的含量僅次于氮。耕地土壤中全鉀含量雖然較高，但是能被植物直接吸收利用速效鉀的比例卻很小，而且隨著作物單產的提高，土壤中速效鉀的含量呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢，土壤缺鉀問題也越來越嚴重。傳統(tǒng)的方法是通過增施鉀肥、秸稈還田等提高土壤鉀素營養(yǎng)的方法來保證作物優(yōu)質高產。而在我國，鉀肥資源貧乏，每年需要進口大量的鉀肥來滿足農業(yè)和作物生長的需求，而且鉀肥的進口價格也越來越高，繼續(xù)通過增施鉀肥保證作物優(yōu)質高

2、產的方法，一方面大大提高了農業(yè)的生產成本，另一方面會對環(huán)境造成一定的影響。而秸稈還田雖然能緩解作物對鉀素的需求，但也不是長久之計。為解決鉀肥供需矛盾這一問題，可以通過生物學途徑挖掘作物自身高效吸收與轉運鉀的巨大潛力，通過水稻這一喜鉀作物對不同鉀通道基因進行篩選，得到低鉀條件下效能良好的鉀通道基因。再將該優(yōu)良基因導入常見轉基因作物棉花體內研究其耐低鉀的生理和遺傳機制，以期通過育種和分子生物學的手段培育新的優(yōu)良棉花品種。
　　本實驗通

3、過農桿菌介導的方法將含有利用Gateway克隆技術構建的雙元植物表達載體OsK2.1-ubi-pCambia1301-NOS，OsKAT1-ubi-pCambia1301-NOS和ZmK2.1-ubi-pCambia1301-NOS的農桿菌分別侵染水稻愈傷組織，獲得三種基因型的轉化水稻植株，為篩選耐低鉀的基因型和創(chuàng)制鉀高效性棉花奠定了基礎。研究結果如下:
　　1.利用農桿菌介導法分別將三種重組質粒OsK2.1-ubi-pCambi

4、a1301-NOS，OsKAT1-ubi-pCambia1301-NOS和ZmK2.1-ubi-pCambia1301-NOS轉化到野生型水稻中花11，并獲得T0代轉基因植株，經GUS染色、潮霉素篩選和PCR檢測，外源基因已成功整合到水稻基因組中;
　　2.通過對T0代轉基因植株進行繁種，獲得T2代轉基因水稻。通過對T2代轉基因水稻設計盆栽試驗，測定不同施鉀水平下各轉基因植株的光合指標、酶活指標以及其它生理生理指標，結果表明，Os