GmDREB1基因轉(zhuǎn)化苜蓿及三種轉(zhuǎn)基因苜蓿種子耐鹽生理.pdf

1、高鹽是限制牧草生產(chǎn)的重要環(huán)境因素。我國(guó)的1億公頃耕地中有667萬(wàn)公頃鹽漬化土壤，另有0.3億公頃鹽堿荒地，其中吉林省西部地區(qū)是我國(guó)重要的牧草產(chǎn)區(qū)，也是我國(guó)土地鹽堿化最嚴(yán)重的地區(qū)之一。近幾十年來(lái)，由于氣候變化和高強(qiáng)度的人類活動(dòng)的影響，該區(qū)土地鹽堿化面積不斷擴(kuò)展、程度不斷加劇。相關(guān)資料顯示，鹽堿災(zāi)害使得吉林省西部某些地區(qū)豆科牧草幾乎絕跡，而鹽生植物卻迅速發(fā)展。
　　 紫花苜蓿是重要的豆科牧草，其自身具中度耐鹽性，更兼應(yīng)用植物基因工程

2、技術(shù)方法對(duì)紫花苜蓿進(jìn)行特異性遺傳改良，使其適應(yīng)鹽堿化的土地，對(duì)改良吉林省西部植被現(xiàn)狀以及合理開發(fā)利用鹽堿土地有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　 本研究主要分以下兩個(gè)部分的實(shí)驗(yàn)：
　　 第一部分實(shí)驗(yàn)以含有pBIGmDREB1質(zhì)粒（含目的基因GmDREB1）的根癌農(nóng)桿菌LBA4404感染公農(nóng)1號(hào)紫花苜蓿的初生真葉，并通過(guò)一系列植物組織培養(yǎng)操作，獲得含有GmDREB1基因的耐鹽性紫花苜蓿。經(jīng)卡那霉素初步篩選和PCR檢測(cè)，得到陽(yáng)性轉(zhuǎn)Gm

3、DREB1基因植株119株；對(duì)其中4個(gè)PCR陽(yáng)性株系進(jìn)行Southern Blot雜交顯影檢測(cè)，進(jìn)一步證明目的基因已經(jīng)成功轉(zhuǎn)入苜?；蚪M中。同時(shí)，我們對(duì)轉(zhuǎn)SsNHX1基因、轉(zhuǎn)SsNHX1-PDH45基因雙元載體基因和轉(zhuǎn)GmDREB1基因的陽(yáng)性成活植株進(jìn)行田間移栽，并對(duì)轉(zhuǎn)SsNHX1基因植株進(jìn)行了擴(kuò)繁。最終得到SsNHX1轉(zhuǎn)基因陽(yáng)性植株116株，SsNHX1-PDH45轉(zhuǎn)基因陽(yáng)性植株112株和轉(zhuǎn)GmDREB1基因陽(yáng)性植株75株，并獲得三種

4、轉(zhuǎn)基因植株的T1代種子。
　　 第二部分實(shí)驗(yàn)以三種轉(zhuǎn)基因苜蓿種子（轉(zhuǎn)SsNHX1基因、轉(zhuǎn)SsNHX1-PDH45雙元基因和轉(zhuǎn)GmDREB1基因）和公農(nóng)1號(hào)紫花苜蓿種子為材料，研究了不同基因型對(duì)紫花苜蓿種子在5個(gè)不同鹽濃度梯度（OmM，100mM，200mM，300mM，400mM）脅迫下發(fā)芽及幼苗素質(zhì)的影響。結(jié)果表明，在200-400mM濃度范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)基因苜蓿種子的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、根重和鮮重等指標(biāo)均顯著高于非

5、轉(zhuǎn)基因植株（p<0.05），而三種轉(zhuǎn)基因種子之間并未出現(xiàn)顯著差異。最終得出結(jié)論：三種外源基因在轉(zhuǎn)基因苜蓿種子發(fā)芽期間進(jìn)行了表達(dá)，轉(zhuǎn)基因植株與對(duì)照相比表現(xiàn)出了顯著的耐鹽性。
　　 本研究通過(guò)將GmDREB1基因轉(zhuǎn)入苜蓿，經(jīng)PCR和Southern Blot檢測(cè)得到轉(zhuǎn)基因陽(yáng)性植株；并將本實(shí)驗(yàn)室所獲得的三種轉(zhuǎn)基因苜蓿進(jìn)行田間移栽和擴(kuò)繁，最終獲得大量的轉(zhuǎn)基因苜蓿T1代種子。另外，T1代種子的發(fā)芽試驗(yàn)證實(shí)了三種轉(zhuǎn)基因植株的耐鹽性與對(duì)照相比