應(yīng)用鉀通道基因?qū)λ竞兔藁ㄢ浰貭I(yíng)養(yǎng)的研究.pdf

1、鉀是植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的大量營(yíng)養(yǎng)元素之一，在植物體內(nèi)的含量?jī)H次于氮。耕地土壤中全鉀含量雖然較高，但是能被植物直接吸收利用速效鉀的比例卻很小，而且隨著作物單產(chǎn)的提高，土壤中速效鉀的含量呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì)，土壤缺鉀問(wèn)題也越來(lái)越嚴(yán)重。傳統(tǒng)的方法是通過(guò)增施鉀肥、秸稈還田等提高土壤鉀素營(yíng)養(yǎng)的方法來(lái)保證作物優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。而在我國(guó)，鉀肥資源貧乏，每年需要進(jìn)口大量的鉀肥來(lái)滿足農(nóng)業(yè)和作物生長(zhǎng)的需求，而且鉀肥的進(jìn)口價(jià)格也越來(lái)越高，繼續(xù)通過(guò)增施鉀肥保證作物優(yōu)質(zhì)高

2、產(chǎn)的方法，一方面大大提高了農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)成本，另一方面會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的影響。而秸稈還田雖然能緩解作物對(duì)鉀素的需求，但也不是長(zhǎng)久之計(jì)。為解決鉀肥供需矛盾這一問(wèn)題，可以通過(guò)生物學(xué)途徑挖掘作物自身高效吸收與轉(zhuǎn)運(yùn)鉀的巨大潛力，通過(guò)水稻這一喜鉀作物對(duì)不同鉀通道基因進(jìn)行篩選，得到低鉀條件下效能良好的鉀通道基因。再將該優(yōu)良基因?qū)氤Ｒ?jiàn)轉(zhuǎn)基因作物棉花體內(nèi)研究其耐低鉀的生理和遺傳機(jī)制，以期通過(guò)育種和分子生物學(xué)的手段培育新的優(yōu)良棉花品種。
　　本實(shí)驗(yàn)通

3、過(guò)農(nóng)桿菌介導(dǎo)的方法將含有利用Gateway克隆技術(shù)構(gòu)建的雙元植物表達(dá)載體OsK2.1-ubi-pCambia1301-NOS，OsKAT1-ubi-pCambia1301-NOS和ZmK2.1-ubi-pCambia1301-NOS的農(nóng)桿菌分別侵染水稻愈傷組織，獲得三種基因型的轉(zhuǎn)化水稻植株，為篩選耐低鉀的基因型和創(chuàng)制鉀高效性棉花奠定了基礎(chǔ)。研究結(jié)果如下:
　　1.利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法分別將三種重組質(zhì)粒OsK2.1-ubi-pCambi

4、a1301-NOS，OsKAT1-ubi-pCambia1301-NOS和ZmK2.1-ubi-pCambia1301-NOS轉(zhuǎn)化到野生型水稻中花11，并獲得T0代轉(zhuǎn)基因植株，經(jīng)GUS染色、潮霉素篩選和PCR檢測(cè)，外源基因已成功整合到水稻基因組中;
　　2.通過(guò)對(duì)T0代轉(zhuǎn)基因植株進(jìn)行繁種，獲得T2代轉(zhuǎn)基因水稻。通過(guò)對(duì)T2代轉(zhuǎn)基因水稻設(shè)計(jì)盆栽試驗(yàn)，測(cè)定不同施鉀水平下各轉(zhuǎn)基因植株的光合指標(biāo)、酶活指標(biāo)以及其它生理生理指標(biāo)，結(jié)果表明，Os