过表达ZmTINY2和AtNACL1基因小麦的耐盐及抗旱性分析

来源 :山东农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cyqlsc
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小麦是我国的主要粮食作物之一,其在全世界范围内也被广泛种植。干旱、盐渍等非生物逆境严重阻碍小麦生产的进一步发展。挖掘利用抗逆基因,培育突破性品种是提升小麦产量的有效途径。在前期研究中将来自玉米的ZmTINY2基因通过农杆菌介导转化到小麦F25-2中、将来自拟南芥的AtNACL1基因通过农杆菌介导转化到小麦Fielder中,分别获得了过表达外源基因的转基因小麦。拟对获得转基因材料进行鉴定、模拟盐害、干旱分析等,然后进一步分析这两个基因对盐害、干旱等逆境胁迫的抗性。所得结果如下:(1)转基因材料的鉴定将收获的过表达外源基因的小麦T2代种子进行加代,待T2代转基因小麦长至20-30cm左右提DNA鉴定。共鉴定转ZmTINY2基因小麦91株,其中73株为阳性;鉴定转AtNACL1基因小麦255株,其中232株为阳性。(2)转ZmTINY2基因小麦抗盐、旱性鉴定用不同浓度NaCl和PEG-6000溶液培养转ZmTINY2基因小麦和F25-2小麦种子7天,通过测量发芽势、发芽率、根长、苗长、鲜重等发现,与对照相比,转ZmTINY2基因株系在15%PEG溶液处理下,发芽率提高了15%,平均苗长、根长增加了1cm左右;在150 mM NaCl溶液处理下,平均苗长增加了2cm、平均根长增加近1cm,且在200 mM NaCl溶液处理下发芽率提高了20%。以上结果表明,转基因材料在萌发期的抗旱、耐盐性较好。分别用200 mM NaCl和15%PEG水溶液处理转ZmTINY2基因小麦和F25-2小麦幼苗,通过测量处理前后叶绿素、脯氨酸、丙二醛含量以及抗氧化酶活性发现,转ZmTINY2基因株系与阴性对照相比,抗旱、耐盐性生理指标较好。(3)转AtNACL1基因小麦抗盐、旱性鉴定用上述同样方法处理转AtNACL1基因小麦和小麦Fielder发现,与对照相比,转AtNACL1基因株系在20%PEG溶液处理7天后,发芽率提高了13%,平均苗长和根长增加了1 cm左右;在250 mM NaCl溶液处理7天后,发芽率提高了15%,并且转AtNACL1基因材料在苗期耐盐性生理指标较好。(4)基因表达分析分别用15%PEG水溶液和200 mM NaCl水溶液处理转ZmTINY2基因小麦和阴性对照小麦F25-2,采用荧光定量RT-qPCR对ZmTINY2基因在模拟干旱、盐害处理下不同时间点的表达状况进行了分析。结果发现在对照小麦F25-2中,无ZmTINY2基因的表达,而转ZmTINY2基因小麦中大量表达。
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