根特異表達TaEXPB23提高轉(zhuǎn)基因煙草和擬南芥的滲透脅迫耐性.pdf

1、干旱是農(nóng)作物生長和產(chǎn)量形成的最主要限制因素。近年來，由于氣候變化導致的干旱災害呈逐年增加的趨勢。小麥是世界性的糧食作物，干旱脅迫嚴重影響小麥的生長和產(chǎn)量。研究小麥的抗旱生理及分子機制對于提高干旱條件下小麥產(chǎn)量具有重要意義。
　　 本實驗室前期從小麥胚芽鞘中克隆了擴展蛋白基因TaEXPB23(GenBank注冊號:AY260547)。以前的研究表明，組成型過表達TaEXPB23能夠提高植株的抗旱性，且轉(zhuǎn)基因植株具有較野生型更強大的

2、根系。但是組成型過表達TaEXPB23轉(zhuǎn)基因煙草表現(xiàn)出前期生長加速、葉片較大;但生育周期變短，開花期提早，后期植株較野生型矮，總?cè)~片數(shù)目減少、節(jié)間變長、葉片變小等形狀。本研究我們擬采用根特異表達TaEXPB23的方法，在保持轉(zhuǎn)基因植株抗旱性的基礎(chǔ)上，試圖減少這些負面影響。主要結(jié)果如下:
　　 (1)首先從擬南芥中獲得了根特異表達的啟動子PYK10，并將其與TaEXPB23基因連接，構(gòu)建了表達載體P10：TaEXPB23，轉(zhuǎn)化煙草

3、和擬南芥，獲得了根特異性表達TaEXPB23基因的轉(zhuǎn)基因煙草和擬南芥。
　　 (2)表型觀察與統(tǒng)計結(jié)果顯示，根特異表達的轉(zhuǎn)基因煙草＃2、＃10和＃30相對于野生型煙草具有較龐大的根系統(tǒng)。與野生型相比，根重和側(cè)根數(shù)增加了約50％，增加了根莖比。與增強的根系統(tǒng)相比，根特異表達TaEXPB23的轉(zhuǎn)基因植株地上部的生長幾乎沒有受到影響。在正常生長條件下，莖節(jié)間長度、最終葉片數(shù)、開花時間等，與野生型相比都沒有明顯變化。
　　 (3

4、)水分脅迫下P10： TaEXPB23轉(zhuǎn)基因植株種子比野生型煙草種子萌發(fā)率高，轉(zhuǎn)基因幼苗的生長狀況比野生型煙草幼苗好。
　　 (4)水分脅迫下P10： TaEXPB23轉(zhuǎn)基因植株的光合速率、實際光化學效率都比野生型植株穩(wěn)定。
　　 (5)水分脅迫下，與野生型相比，P10： TaEXPB23轉(zhuǎn)基因植株的水分維持狀況得到改善。轉(zhuǎn)基因植株的水分散失率比野生型慢，相對含水量比野生型高。
　　 (6)水分脅迫下P10：Ta

5、EXPB23轉(zhuǎn)基因植株的抗氧化能力也得到了改善。轉(zhuǎn)基因煙草比野生型煙草細胞內(nèi)的H2O2積累量少，氧化脅迫較輕，同時過氧化氫酶(CAT)、過氧化物酶(POD)和抗壞血酸過氧化物酶(APX)活性明顯高于野生型。
　　 (7)水分脅迫下P10： TaEXPB23轉(zhuǎn)基因植株羰基化蛋白的積累量比野生型的少，表明被氧化的蛋白質(zhì)積累少。
　　 (8)鹽脅迫下P10： TaEXPB23轉(zhuǎn)基因植株（煙草和擬南芥）種子的萌發(fā)率和幼苗的生長都