轉(zhuǎn)CBF1和KatG基因棉花抗旱性分析.pdf

1、目的:新疆是我國最適合種植棉花的地區(qū)。但是新疆身處亞洲大陸內(nèi)部,受到季節(jié)性的干旱,或者是不確定性的干旱影響,使得干旱日趨嚴(yán)重,從而影響新疆棉花的產(chǎn)量。所以發(fā)展抗旱的轉(zhuǎn)基因棉花是必不可少的。
　　研究前,已經(jīng)獲得轉(zhuǎn)CBF1和KatG基因的高代棉花。其中CBF1基因來源于葛蘭菜。它是一個(gè)轉(zhuǎn)錄的具有激活因子能力的基因,主要功能是控制一系列的抗旱、抗寒基因的表達(dá),從而提高植物抗逆的能力。KatG基因來源于大腸桿菌。它在動(dòng)植物體內(nèi)可以生成過

2、氧化氫酶的一個(gè)CAT基因家庭的成員之一,主要功能是編碼過氧化氫酶,對(duì)植物防御、抗干旱有著非常大的作用。本研究驗(yàn)證以轉(zhuǎn)基因方法改良棉花的品種來提高棉花抗脅迫的能力,最終提高棉花的產(chǎn)量。
　　方法:以轉(zhuǎn)CBF1和KatG基因的高代棉花為材料。在大田種植,經(jīng)過卡那霉素和PCR篩選出陽性植株,通過發(fā)芽率和苗期葉綠素含量以及苗期、蕾期和花期干旱處理下的蕾期與花期時(shí)期的光合作用、葉綠素?zé)晒鈪?shù)、相關(guān)的生理生化指標(biāo)以及農(nóng)藝性狀的比較進(jìn)行抗旱性研

3、究。
　　結(jié)果:
　　(1)這兩種轉(zhuǎn)基因棉花發(fā)芽率處于78％以上,并且苗期葉綠素含量顯著增加。說明轉(zhuǎn)基因棉花比對(duì)照產(chǎn)生更多有機(jī)物,可以提高棉花產(chǎn)量。
　　(2)脅迫后的光合作用和葉綠素?zé)晒鈪?shù)值的比較分析:不同干旱處理下,轉(zhuǎn)CBF1和KatG基因棉花在蕾期與花期的凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、胞間CO2濃度(Ci)和光系統(tǒng)Ⅱ最大光化學(xué)效率(Fv/Fm)的數(shù)值高于對(duì)照。說明轉(zhuǎn)基因棉花緩解了干旱脅迫對(duì)棉花光合能力的

4、抑制,表明轉(zhuǎn)基因棉花可以提高抗旱能力與產(chǎn)量。
　　(3)脅迫后轉(zhuǎn)基因棉花生理指標(biāo)的比較分析:不同干旱脅迫下,電導(dǎo)率、丙二醛、脯氨酸和可溶性糖含量高于對(duì)照;轉(zhuǎn)KatG基因棉花的過氧化氫酶、過氧化物酶和超氧化物歧化酶活性比較分析,在干旱脅迫下,轉(zhuǎn)KatG基因棉花這三種酶的活性明顯高于對(duì)照。說明轉(zhuǎn)基因棉花克服不利因素,提高耐受能力。
　　(4)脅迫后的株高、直徑、葉片數(shù)、相對(duì)含水量、生物量、果枝數(shù)、結(jié)鈴性和產(chǎn)量的農(nóng)藝性狀的比較分析