AtHDG11和ZmCBL4轉(zhuǎn)基因玉米田間抗逆性鑒定.pdf

1、玉米是一種最重要的禾本科作物，它能夠?yàn)槿澜缣峁┘Z食、飼料及生物能源。但在玉米的生長發(fā)育過程中，會受到各種各樣的逆境脅迫，其中以干旱和鹽堿脅迫最為嚴(yán)重，最終影響玉米的產(chǎn)量。利用傳統(tǒng)育種的方法已經(jīng)獲得一些抗旱或者耐鹽的玉米新品種，但是傳統(tǒng)育種的方法比較耗時(shí)、耗力和耗錢。隨著生物技術(shù)的迅速發(fā)展，利用轉(zhuǎn)基因方法獲得抗旱或者耐鹽的玉米品種成為了一種可能。
　　擬南芥的AtHDG11(HOMEODOMAIN GLABROUS11/ENHAN

2、CED DROUGHT TOLERANCE1)基因共10個(gè)外顯子，編碼723個(gè)氨基酸。該基因編碼著一個(gè)同源異形框-亮氨酸拉鏈類蛋白質(zhì)，屬于HD-ZIPⅣ亞家族。前人已經(jīng)證明該基因能夠顯著提高擬南芥、煙草、牛尾草、水稻、棉花和小麥的耐旱性。本研究中，將該基因通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)的方法轉(zhuǎn)入到玉米優(yōu)良自交系Z31中，并以鄭58為輪回親本進(jìn)行多代回交，得到BC4F4的材料;經(jīng)田間干旱實(shí)驗(yàn)得出:在干旱處理?xiàng)l件下雌雄穗開花間隔期(Anthesis-sil

3、king interval)并沒有發(fā)生顯著的變化;但是HS273、HS253、HS971、HS940、HS939的結(jié)穗率顯著提高;并且三年三點(diǎn)的數(shù)據(jù)表明無論是在干旱脅迫還是正常的條件下，轉(zhuǎn)基因玉米相比于對照都能提高玉米的產(chǎn)量。
　　AtCBL4/SOS3是植物應(yīng)答鹽脅迫，鈣信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的一個(gè)重要途徑，并且在植物耐鹽性途徑中起著重要的作用。玉米中的ZmCBL4(SOS3)基因共8個(gè)外顯子，7個(gè)內(nèi)含子，全長1994個(gè)堿基，且在基因組中只有

4、一個(gè)拷貝。該基因編碼211個(gè)氨基酸，具有4個(gè)EF-手型基序和1個(gè)N端豆蔻酰化序列，在蛋白序列上與AtCBL4/SOS3具有很高的相似性。并且將該基因分別在擬南芥突變體sos3和野生型Col中過表達(dá)能夠恢復(fù)該突變體對NaCl的敏感性及提高過表達(dá)事件的耐鹽性，說明該基因能夠提高擬南芥的耐鹽性。因此，將該基因通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)的方法轉(zhuǎn)入到玉米優(yōu)良自交系Z31中，并以鄭58為輪回親本進(jìn)行多代回交，最后得到BC3F4的材料。萌發(fā)期的發(fā)芽試驗(yàn)和田間鹽堿