鉻處理下小麥生長(zhǎng)和白粉菌抗性情況以及Hpa11042轉(zhuǎn)基因小麥的產(chǎn)生.pdf_第1頁(yè)
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1、小麥?zhǔn)且环N主要的糧食作物,小麥的產(chǎn)量和質(zhì)量是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的大事。銅離子(波爾多液)可以增強(qiáng)植物的抗病能力,雖然對(duì)其機(jī)理還不清楚。銅離子是植物體內(nèi)一種重要的營(yíng)養(yǎng)元素,有可能通過(guò)增強(qiáng)植物的生理活力增強(qiáng)對(duì)病原物的抵抗力。我們的前期工作顯示,植物體某些非必需元素的例如過(guò)渡態(tài)重金屬離子如鉻離子,噴灑小麥也能增強(qiáng)植物對(duì)病原物尤其是活體營(yíng)養(yǎng)的抗病力。這顯示過(guò)渡態(tài)金屬元素鉻有可能也對(duì)小麥有一定的作用。
   一、鉻影響了小麥的生長(zhǎng)改變了小麥根的

2、形態(tài)我們使用0,2,10,20,60,100μmol/L六個(gè)濃度的六價(jià)鉻處理小麥,發(fā)現(xiàn)低濃度的鉻(10μmol/L及以下)可以明顯促進(jìn)小麥的株高,根的生長(zhǎng),提高小麥根部和地上部分的生物量,高濃度(20μmol/L及以上)鉻對(duì)小麥具有傷害作用,并且鉻還會(huì)改變小麥根的形態(tài)。鑒于上述的現(xiàn)象,我們進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn),低濃度的鉻提高了小麥葉片中與葉綠素合成有關(guān)的Fe和Mg的含量,增加了小麥葉片中葉綠素的含量,從而增加小麥的光合能力。低濃度的鉻提高了

3、小麥根部生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的水平,促進(jìn)小麥根的伸長(zhǎng)和側(cè)根的產(chǎn)生,高濃度的鉻卻具有相反的效果。鉻造成了小麥根部激素含量和分布的改變,引起了根中木質(zhì)素的積累,從而引起的小麥根部形態(tài)的改變。
   二、鉻低濃度下小麥生長(zhǎng)和白粉菌的抗性第一部分的研究發(fā)現(xiàn)2μmol/L的Cr6+可以促進(jìn)小麥的生長(zhǎng)和根的伸長(zhǎng),同時(shí)還可以促進(jìn)小麥根部產(chǎn)生一些與植物抗逆性和抗病性相關(guān)的物質(zhì),例如JA、ABA以及木質(zhì)素等。本章根據(jù)上一章的結(jié)果,研究Cr3+對(duì)Y1

4、2和S15的作用發(fā)現(xiàn):2μmol/L的Cr3+具有更明顯的促進(jìn)小麥生長(zhǎng)的現(xiàn)象,可以提高小麥總的生物量,促進(jìn)小麥地上部位和根的生長(zhǎng)。使用Cr6+和Cr3+對(duì)不同品種的小麥進(jìn)行處理直到小麥結(jié)實(shí)為止,發(fā)現(xiàn)2μmol/L鉻可以提高小麥總體生物量。使用2μmol/L的Cr6+和Cr3+處理兩個(gè)對(duì)白粉病不同抗性的小麥品種揚(yáng)麥12(白粉病抗性品種)和揚(yáng)麥16(白粉病感病品種),結(jié)果發(fā)現(xiàn)2μmol/L的Cr6+和Cr3+可以提高小麥體內(nèi)活性氧的含量,提

5、高小麥體內(nèi)氧化還原酶類的活性,對(duì)白粉菌的生長(zhǎng)具有一定的抑制作用。結(jié)合第一章和這一章的結(jié)果以及能量可用模型理論(Resource availability hypothesis,RAH)可以推斷出,鉻可能是小麥生長(zhǎng)的一種有益元素。
   三、Hpa110-42轉(zhuǎn)基因小麥的產(chǎn)生和抗性鑒定病原菌的Harpin蛋白可以誘導(dǎo)植物體的過(guò)敏性細(xì)胞死亡和對(duì)病原菌的抗性,還可以促進(jìn)植物的生長(zhǎng)。Hpa110-42是Harpin蛋白的功能片段,可以誘

6、導(dǎo)植物體的抗病性,并且還可以促進(jìn)植物體的生長(zhǎng),但是誘導(dǎo)過(guò)敏性細(xì)胞死亡的能力相對(duì)于Harpin降低了90%。使用基因槍法和甘露糖篩選系統(tǒng),以揚(yáng)麥12和揚(yáng)麥158的幼胚愈傷組織為受體,以Hpa110-42為目的基因,共轉(zhuǎn)化獲得89個(gè)轉(zhuǎn)基因株系,經(jīng)PCR檢查只有來(lái)自于揚(yáng)麥158的21個(gè)株系含有目的基因,其余不舍有目的基因。對(duì)轉(zhuǎn)基因植株在溫室中進(jìn)行了對(duì)赤霉菌和蚜蟲(chóng)的抗性鑒定。
   四、創(chuàng)新點(diǎn)
   1.首次報(bào)道了低濃度的鉻(2

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