过量表达蔗糖转运蛋白基因增强转基因小麦的耐旱性

文献类型： 中文期刊

第一作者： 胡梦芸

作者： 胡梦芸;李辉;庞建周;刘茜;张颖君;孙丽静

作者机构：

关键词： 小麦;蔗糖转运蛋白;转基因;干旱胁迫;可溶性糖

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2015 年 48 卷 08 期

页码： 1473-1483

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】创制过量表达Ta SUT1A的转基因小麦,分析Ta SUT1A在转基因小麦中的遗传及其对干旱胁迫的应答反应,选育抗旱的转基因小麦新种质。【方法】采用基因重组技术构建了Ta SUT1A表达载体,利用基因枪介导法将该载体转入小麦品种科农199,通过Bialaphos筛选、转化植株基因组DNA PCR验证获得转基因T0植株;利用RT-PCR检测Ta SUT1A在转基因T3植株中的表达情况,在此基础上,对3个转基因系的T4转基因植株进行抗旱性鉴定和抗旱相关生理指标分析,验证其抗旱能力。【结果】经PCR检测和RT-PCR验证,获得了转Ta SUT1A小麦阳性植株,与非转基因对照相比,20%PEG胁迫处理显著诱导了转基因株系根叶组织中目标基因Ta SUT1A的上调表达。抗旱鉴定和抗性生理分析显示,在20%PEG胁迫处理下,转基因株系的萌发率比非转基因对照平均提高了32.8%,显著高于非转基因对照,并促进初生根的萌发和生长,初生根长和胚芽鞘长比非转基因对照平均增加了81.72%和170.77%;在20%PEG胁迫处理下,转基因植株叶组织中的蔗糖和可溶性糖平均提高了42.95%和36.56%,根中蔗糖和可溶性糖平均提高了58.01%和43.01%,均显著高于非转基因对照植株;与未胁迫处理相比,20%PEG胁迫处理后非转基因植株叶中的SOD活性由105.4 U·g-1FW升高到139.1 U·g-1FW,而转基因植株的活性由107.7—115.3 U·g-1FW提高到168.2—211.6 U·g-1FW,显著高于非转基因对照,同时,转基因小麦株系的MDA的产生较非转基因对照平均降低了37.47%,显著减少了MDA的产生。【结论】Ta SUT1A在参与植物的逆境应答反应机制中具有重要作用,促进逆境胁迫中小麦的萌发和生长,超量表达Ta SUT1A可显著提高转基因小麦的耐旱能力。

分类号： S512.1

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