本文關(guān)鍵詞：TaSRO轉(zhuǎn)基因小麥耐鹽堿分析

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【摘要】：小麥是世界上重要的糧食作物之一。其生長發(fā)育受土壤干旱、鹽堿等非生物脅迫的嚴重影響,耐鹽堿小麥的培育是提高其產(chǎn)量的重要途徑。作為傳統(tǒng)育種方法補充和發(fā)展的轉(zhuǎn)基因技術(shù),因其具有更為直接、迅速和基因組合可控性等特點,成為提高作物產(chǎn)量分子育種的重要研究方向。在實驗室前期對小麥漸滲系品種山融3號(SR3)的研究中,通過組學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)并克隆了一個在鹽堿脅迫下上調(diào)明顯的基因TaSRO。利用生長點轉(zhuǎn)化法,將該基因轉(zhuǎn)入普通小麥濟南17(JN17)中,通過對轉(zhuǎn)化植株的陽性篩選、NaC1水溶液脅迫以及在普通營養(yǎng)土試驗田和鹽堿土試驗田中的多代種植篩選等,獲得了T6代轉(zhuǎn)基因系SR0-16-1-2和SR0-18-3-1。本研究以T6代小麥種子為材料,進行T6代種子萌發(fā);T7代植株的分子測定;鹽堿試驗田和普通營養(yǎng)土試驗田中的T7代轉(zhuǎn)基因植株在幼苗期、返青期和灌漿期的形態(tài)特征及理化指標分析及與產(chǎn)量的相關(guān)性分析;鹽堿試驗田中轉(zhuǎn)基因小麥的農(nóng)藝性狀統(tǒng)計及與產(chǎn)量的相關(guān)性分析等。取得實驗結(jié)果:1.T7代轉(zhuǎn)基因系的Southern雜交結(jié)果顯示,TaSRO基因以單拷貝形式插入受體基因組中并穩(wěn)定遺傳。2.種子萌發(fā)實驗證明,鹽堿土中轉(zhuǎn)基因系在發(fā)芽勢、活力指數(shù)及儲藏物質(zhì)轉(zhuǎn)運率等較其親本對照差異極顯著。3.小麥不同生長發(fā)育期(幼苗、返青和灌漿期)的形態(tài)特征分析顯示,生長在鹽堿土中的轉(zhuǎn)基因系在幼苗和返青期的根長和側(cè)根數(shù)明顯好于親本對照,說明轉(zhuǎn)基因株系吸收土壤養(yǎng)分的能力好于親本對照,有利于植物對土壤中養(yǎng)分和水分的吸收。4.生長在鹽堿土中的轉(zhuǎn)基因系在幼苗、返青和灌漿期理化指標與產(chǎn)量的相關(guān)性分析顯示,三個時期中,Pro及MDA含量均與產(chǎn)量顯著相關(guān);POD、SOD及CAT等活性氧清除酶類的活力分別呈現(xiàn)不同的顯著性差異變化。此結(jié)果說明,不同發(fā)育時期,不同的氧化酶在對不同活性氧的清除中發(fā)揮不同的作用。5.對鹽堿土中種植的轉(zhuǎn)基因小麥成熟期株高、穗長、葉長寬等多項農(nóng)藝性狀的測量統(tǒng)計及與產(chǎn)量的相關(guān)性分析顯示,小麥的穗粒數(shù)、有效分蘗數(shù)及千粒重對產(chǎn)量的貢獻率最大,分蘗數(shù)和穗數(shù)次之,而株高、穗長、葉長寬等在小麥生長發(fā)育后期對產(chǎn)量的貢獻率最小。綜上,與親本對照相比,TaSRO基因的插入,使得幼苗期、返青期和灌漿期的轉(zhuǎn)基因小麥,通過Pro抗?jié)B透脅迫和三種抗氧化酶類分別在不同時期發(fā)揮的不同作用,使得轉(zhuǎn)基因系保持了高的抗膜氧化能力,顯著提高了轉(zhuǎn)基因系在生長發(fā)育關(guān)鍵時期對鹽堿脅迫的耐受性,相較于親本對照其產(chǎn)量提高明顯。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S512.1

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本文編號：1282807