抗逆轉(zhuǎn)基因玉米苗期耐鹽堿評價(jià)方法的初步建立及功能驗(yàn)證.pdf

1、玉米屬于中度耐鹽堿作物，鹽堿地種植玉米減產(chǎn)嚴(yán)重甚至絕產(chǎn)，通過土壤改良等手段解決鹽堿地問題進(jìn)展緩慢，迫切需要從品種上增強(qiáng)耐鹽堿程度。但因玉米耐鹽堿種質(zhì)資源缺乏，采用常規(guī)育種方式選育高耐鹽堿玉米新品種十分困難。轉(zhuǎn)基因技術(shù)及耐鹽堿基因的克隆為耐鹽堿新品種的培育提供了一條行之有效的途徑。然而利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將外源耐鹽堿基因?qū)氲接衩鬃越幌但@得轉(zhuǎn)基因新種質(zhì)必須進(jìn)行耐鹽堿性功能驗(yàn)證。本研究以來自厚葉旋蒴苣苔的轉(zhuǎn)錄因子Bc WRKY1基因、藍(lán)銅蛋白類似

2、基因BcBCP1和脫水素類似基因BDN1，及來自異苞濱藜的甜菜堿醛脫氫酶基因BADH轉(zhuǎn)化的玉米后代株系為試驗(yàn)材料，在初步建立抗逆轉(zhuǎn)基因玉米苗期耐鹽、堿評價(jià)方法的同時(shí)，采用盆栽苗期鑒定與鹽堿池全生育期鑒定相結(jié)合的方式，對轉(zhuǎn)基因材料進(jìn)行耐鹽堿性功能鑒定，進(jìn)而篩選出耐鹽堿性顯著提高的玉米新品系，為轉(zhuǎn)基因耐鹽堿玉米育種及分子機(jī)理研究提供種質(zhì)資源，并為抗逆轉(zhuǎn)基因玉米的產(chǎn)業(yè)化提供技術(shù)支持。主要的研究結(jié)果如下：
　　 (1)以T1和T2代轉(zhuǎn)B

3、c WRKY1基因玉米株系32份、BcBCP1基因9份、BDN1基因4份和BADH基因4份，以及涉及的11份受體自交系為試驗(yàn)材料，利用篩選到的苗期鑒定濃度(300 mmol/L的NaCl溶液)在三葉一心期處理玉米幼苗，結(jié)合生理指標(biāo)測定，并借助于轉(zhuǎn)基因材料生理指標(biāo)賦值結(jié)果的平均值與受體對照平均值的差，對轉(zhuǎn)基因玉米材料比對照耐鹽性提高的程度進(jìn)行分級，分級標(biāo)準(zhǔn)為：轉(zhuǎn)基因玉米比對照耐鹽性提高0級，耐鹽性無提高，平均值與對照值之差x≤0.5；轉(zhuǎn)基

4、因玉米比對照耐鹽性提高1級，耐鹽性小幅提高，平均值與對照值之差0.5　　 (2)利用建立的評價(jià)方法對上述49份轉(zhuǎn)基因株系的耐鹽性評價(jià)，得到耐鹽性提高3級的轉(zhuǎn)基因株系5份，其中受體為05-2044的轉(zhuǎn)Bc WRKY1基因材料3份，分別為18、20和24號

5、株系，受體K10的轉(zhuǎn)BcBCP1基因材料2份，分別為37和38號株系。
　　 (3)以T1和T2代轉(zhuǎn)Bc WRKY1基因玉米株系32份、BcBCP1基因9份、BDN1基因4份和BADH基因6份，以及涉及的11份受體自交系為試驗(yàn)材料，利用篩選到的苗期鑒定濃度(35 mmol/L的Na2CO3溶液)在三葉一心期處理玉米幼苗，結(jié)合生理指標(biāo)測定，并借助于轉(zhuǎn)基因材料生理指標(biāo)賦值結(jié)果的平均值與受體對照平均值的差，對轉(zhuǎn)基因玉米材料比對照耐堿性

6、提高的程度進(jìn)行分級，分級標(biāo)準(zhǔn)為：轉(zhuǎn)基因玉米比對照耐堿性提高0級，耐堿性無提高，平均值與對照值之差x≤0.6；轉(zhuǎn)基因玉米比對照耐堿性提高1級，耐堿性小幅提高，平均值與對照值之差0.6　　 (4)利用建立的評價(jià)方法對上述51份轉(zhuǎn)基因株系的耐堿性評價(jià)，得到耐

7、堿性提高3級的轉(zhuǎn)基因株系7份，均為轉(zhuǎn)Bc WRKY1基因材料，其中受體為東46的材料3份，分別為4、5和8號株系，受體為LX9801的材料1份，為12株系，受體為05-2044的材料3份，分別為20、21和24號株系。
　　 (5)以T3和T4代轉(zhuǎn)Bc WRKY1基因玉米株系8份、BcBCP1基因4份、BDN1基因3份和BADH基因3份，涉及的受體自交系15份為試驗(yàn)材料，在高度堿化土壤條件下經(jīng)全生育期鑒定，以單株產(chǎn)量和生物學(xué)產(chǎn)量

8、作為評價(jià)指標(biāo)，篩選出的耐鹽堿新株系材料6份，其中轉(zhuǎn)Bc WRKY1基因材料4份，受體分別為444、合344、LH1037、K10，對應(yīng)的材料編號為：27、30、52和53號株系；轉(zhuǎn)BcBCP1基因的7884受體材料1份，為54號株系；轉(zhuǎn)BDN1基因丹598受體材料1份，為56號株系。
　　 (6)綜合轉(zhuǎn)基因玉米苗期耐鹽性、耐堿性鑒定結(jié)果和鹽堿池全生育期鑒定結(jié)果，最終篩選出的耐鹽堿性強(qiáng)的新種質(zhì)8份，其中轉(zhuǎn)Bc WRKY1基因材料6

9、份，05-2044受體材料2份：20和24號株系，受體444、合344、LH1037、K10材料各1份，材料編號分別為：27、30、52和53號株系；轉(zhuǎn)BcBCP1基因的7884受體材料1份，為54號株系；轉(zhuǎn)BDN1基因丹598受體材料1份，為56號株系。
　　 (7)在最終篩選出的耐鹽堿性強(qiáng)的新種質(zhì)8份中，有6份材料為轉(zhuǎn)Bc WRKY1基因材料，說明Bc WRKY1基因能夠顯著提高玉米的耐鹽堿性，在培育轉(zhuǎn)基因耐鹽堿作物新品種中