【摘 要】
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菜用大豆[Glycine max（L.）Merr.]是在大豆生长的鼓粒盛期采摘并作为蔬菜或小吃食用的大豆。干旱胁迫是限制大豆生长发育及结瘤固氮过程的重要因素,严重影响大豆的生物量和品质。野生茄子（Solanum torvum Swartz）StP5CS基因编码的最终产物是脯氨酸,在缓解干旱伤害方面起着重要作用。本试验采用蛭石盆栽的方法,以实验室保存的两个纯合体转基因株系的自交后代T6为试验材料,比
【基金项目】
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国家转基因生物新品种培育科技重大专项（编号:2016ZX08004-005-007）；
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菜用大豆[Glycine max（L.）Merr.]是在大豆生长的鼓粒盛期采摘并作为蔬菜或小吃食用的大豆。干旱胁迫是限制大豆生长发育及结瘤固氮过程的重要因素,严重影响大豆的生物量和品质。野生茄子（Solanum torvum Swartz）StP5CS基因编码的最终产物是脯氨酸,在缓解干旱伤害方面起着重要作用。本试验采用蛭石盆栽的方法,以实验室保存的两个纯合体转基因株系的自交后代T6为试验材料,比较干旱胁迫下转StP5CS基因菜用大豆与非转基因（WT）菜用大豆在生长发育及结瘤固氮方面的差异,旨在获得高效固氮的耐旱菜用大豆新种质。主要研究结果如下:（1）以转StP5CS基因菜用大豆的两个T6代纯合株系（17W-1和17W-2）和它们的野生型受体品种为试验材料,研究干旱处理3周后StP5CS基因过表达对菜用大豆生长及抗旱指标的影响。结果显示:干旱胁迫后,转基因植株的株高、茎粗、根长、地上部及根部干鲜重和种子产量均显著高于WT植株;渗透调节物质脯氨酸和可溶性糖含量显著高于WT植株;抗氧化酶SOD、POD活性显著高于WT植株;同WT植株相比转基因植株的MDA含量和萎蔫系数明显较低。以上结果表明干旱处理3周后,转基因菜用大豆的生长状况优于WT植株,耐旱性较强。（2）以转StP5CS基因菜用大豆的两个T6代纯合体株系（17W-1和17W-2）及其野生型受体品种为试验材料,探究干旱处理3周后StP5CS基因过表达对菜用大豆光合作用的影响。结果表明经干旱处理后StP5CS基因过表达菜用大豆的光合作用明显增强,具体表现为:干旱胁迫3周后,转基因植株的叶面积、相对叶绿素含量及Pn、Gs、Tr均显著高于WT植株,Ci浓度则显著低于WT植株;转基因植株的Rubisco,Cytochrome c oxidase基因的相对表达量显著高于WT植株。（3）以转StP5CS基因菜用大豆的两个T6代纯合株系（17W-1和17W-2）及其野生型受体品种为试验材料,探究干旱胁迫下StP5CS基因过表达对菜用大豆结瘤固氮的影响。结果显示:干旱条件下,转基因植株的生长表现、种子重量、根瘤发育、全氮含量、酰脲浓度显著高于WT植株;根系、根瘤、叶片脯氨酸含量显著高于WT植株,叶片丙二醛含量显著低于WT植株;荧光定量PCR分析显示:干旱处理3周后,五个结瘤 固氮相关基因（GmENOD40-1、GmENOD40-2,GmLba,GmGS1β1、GmGS1β2,）在转基因植株的相对表达量显著高于WT植株。以上结果表明干旱条件下StP5CS基因过表达,促进了脯氨酸的积累,增强了菜用大豆的结瘤固氮能力,提高了大豆的产量。
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