大豆DREB基因GmDREB1改良紫花苜蓿耐鹽性的研究.pdf

1、鹽脅迫嚴重影響作物和牧草產(chǎn)量。在我國由于水資源日益短缺，干旱半干旱地區(qū)土壤干旱和鹽漬化問題越發(fā)嚴峻。紫花苜蓿(Medicago sativa.L)作為一種營養(yǎng)豐富的豆科牧草在我國西北干旱半干旱及吉林省西部地區(qū)農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)建設中發(fā)揮重要作用?？墒?，大多數(shù)苜蓿品種對鹽脅迫的耐受能力不強，產(chǎn)量受到很大限制。在改良作物抗逆能力方面，傳統(tǒng)育種方法的成功案例并不多。相對而言，應用基因工程技術提高植物抗逆性更快捷更有效。在逆境脅迫下，DREB轉錄

2、因子以與DRE順式作用元件特異結合的方式，可以調控一系列逆境相關下游基因表達。此類基因已被證明在改良植物抗逆性方面具有相當重要的應用價值。
　　 本論文實驗以基因工程技術為手段擴增了大豆GmDREB1基因，構建了重組植物表達載體Rd29A：GmDREB1：GFP。將這個表達載體轉入農(nóng)桿菌LBA4404并以農(nóng)桿菌介導的方法轉化到紫花苜蓿栽培種公農(nóng)1號中，獲得了四個株系200株再生苗。PCR、Southern雜交結果表明外源基因已經(jīng)

3、整合到苜蓿核基因組中，且29A-2，29A-4植株的外源基因整合方式為單拷貝，外源基因在其后代中遺傳等為穩(wěn)定。Northern雜交表明在鹽脅迫條件下，外源基因雜交信號明顯，而在非鹽脅迫條件下，雜交信號很弱，無法檢測到。且轉基因植株在正常條件下，并沒有出現(xiàn)矮化、產(chǎn)量降低的現(xiàn)象，由此證明Rd29A啟動子的作用如預期一致。對再生植株的生理檢測表明，GmDREB1轉基因苜蓿對中度鹽脅迫(200mM NaCl)具有很強的耐受性。生理指標分析發(fā)現(xiàn)：

4、在鹽脅迫處理后，轉基因植株的膜透性和光合系統(tǒng)Ⅱ活性明顯好于對照，且累積了大量的游離脯氨酸和可溶糖，使得轉基因植株能較好的應對鹽脅迫逆境。除此之外，我們確定GmDREB1通過提升轉基因植株體內P5CS基因的轉錄水平而導致大量游離脯氨酸的累積。
　　 總之，本研究首次將DREB類基因轉入苜蓿中，證明轉基因植株獲得較好的耐鹽能力。同時確定以誘導型啟動子Rd29A啟動子驅動DREB基因表達是提高植物抗逆能力的一個有效手段。這些研究結果為