轉DR1172基因擬南芥及甘藍型油菜耐鹽性的研究.pdf

1、隨著全球氣候的變化以及人為等因素的影響，土壤鹽堿化日益嚴重。大部分植物在土壤含鹽量0.3％時便開始受到危害不能正常生長，大于0.5％時農作物枯萎甚至死亡。鹽堿地嚴重制約著我國的農業(yè)生產，使農業(yè)生產的可持續(xù)發(fā)展受到嚴重威脅。我們在改進環(huán)境的同時，發(fā)現(xiàn)作物耐鹽新品種及提高農作物的耐鹽能力是近年來農業(yè)生產的努力方向，利用基因工程手段來提高農作物的耐鹽能力越來越成為了科研工作者的研究熱點。
　　耐輻射奇球菌（Deinococcus rad

2、iodurans）是迄今為止發(fā)現(xiàn)的輻射耐受性最強的生物之一，DR1172是位于耐輻射奇球菌R1屬的一段基因。通過NCBI數(shù)據(jù)比對發(fā)現(xiàn)DR1172與LEA76基因家族同源。大量證據(jù)間接表明，LEA76蛋白質與植物耐鹽抗旱有關。由此推斷DR1172基因轉入植物中可能會提高植物耐鹽性，以降低鹽害對農作物產量的影響。
　　擬南芥作為轉基因的模式植物，它是自花授粉植物，基因高度純合，利用擬南芥可以更快速的檢測基因的功能，而甘藍型油菜(Bra

3、ssica napusL.)是世界上重要的油料作物，本研究作為非轉基因植物進行試驗。本研究利用基因工程手段構建植物表達載體pBI121-DR1172，將DR1172轉入擬南芥以及油菜中，得到轉基因油菜以及擬南芥，為后續(xù)的研究提供了豐富的植物材料，為研究DR1172的功能以及LEA蛋白的功能奠定了基礎，對植物育種工作也有一定的指導意義。
　　我們的研究表明:轉基因擬南芥能夠耐受300 mmol/L NaCl高鹽脅迫，并能存活35d以

4、上，而野生型在30d左右死亡。轉DR1172基因油菜能忍受350mmol/L的NaCl高鹽脅迫，并能正常結實，但是油菜葉片變黃枯萎，植物生長緩慢，而非轉基因油菜在250 mmol/L NaCl的脅迫處理28d后就會死亡。實驗發(fā)現(xiàn)，擬南芥和油菜的三種抗氧化酶過量表達，促使脯氨酸含量總體呈上升的趨勢，并且在同一時期轉基因植株均明顯高于非轉基因植株;植株葉片相對電導率以及丙二醛含量都比對照組要高，轉基因植株含量始終低于非轉基因植株;葉片相對含

5、水量以及葉綠素含量都有所下降，但轉基因植株的下降趨勢較為緩和，在同一時期均低于非轉基因植株;葉綠素熒光分析發(fā)現(xiàn):非轉基因葉片的初始熒光F0上升趨勢和最大光化學量子產量Fv/Fm的下降趨勢均顯著高于轉基因植株，各熒光參數(shù)之間相互影響，轉基因植株下降的趨勢較為平緩。這些結果表明:通過轉基因技術把來源于耐輻射奇球菌的DR1172基因轉入擬南芥和油菜中后，在NaCl等鹽脅迫下，DR1172基因直接或間接地參與了擬南芥和油菜應答NaCl脅迫的耐受