鹽芥突變體庫的構(gòu)建及突變體的篩選.pdf

1、鹽脅迫是威脅植物生長發(fā)育并且影響農(nóng)作物產(chǎn)量的重要因素。如何提高植物的耐鹽性成為當(dāng)今世界各國亟待解決的問題。鹽芥由于具有植株體積小、基因組小、生長周期短和種子數(shù)量多等優(yōu)點(diǎn)而成為研究植物耐逆反應(yīng)的模式植物之一,并且成為進(jìn)行鹽脅迫耐受研究的最好材料。在長期的進(jìn)化過程中,鹽芥積累了很多與鹽脅迫等非生物脅迫相關(guān)的基因,對(duì)植物耐鹽性的研究具有重要的意義。
　　基因組學(xué)研究包括結(jié)構(gòu)基因組學(xué)研究和功能基因組學(xué)研究。鹽芥全基因組測(cè)序的完成,使功能基

2、因組學(xué)研究成為鹽芥研究的重點(diǎn),而構(gòu)建鹽芥的突變體庫是鹽芥功能基因組學(xué)研究的最有效方法之一。構(gòu)建鹽生植物突變體庫并篩選鹽生植物突變體,從不同的方面研究鹽生植物的耐鹽機(jī)制,克隆鹽生植物耐鹽基因,用基因工程手段改良作物品種,提高農(nóng)作物的耐鹽性,從而充分利用鹽漬化土壤,提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量,保證糧食安全,對(duì)于整個(gè)人類持續(xù)發(fā)展來說具有重要的意義。在構(gòu)建突變體庫中用到的方法主要有自發(fā)突變、理化誘變和T-DNA插入等。
　　本實(shí)驗(yàn)主要目的是用

3、EMS誘變和T-DNA插入的方法分別構(gòu)建鹽芥突變體庫,篩選鹽芥形態(tài)變異、耐鹽和鹽敏感等突變體,為鹽芥后續(xù)功能基因組學(xué)的研究奠定基礎(chǔ)。本實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果主要包括以下幾個(gè)方面。
　　1.EMS誘變突變體庫的構(gòu)建及突變體的篩選
　　(1)將從山東東營鹽堿地采集的鹽芥野生型種子,用0.4mol/L的EMS處理24小時(shí)獲得M1代種子,沖洗晾干后均勻播撒于塑料大棚中,構(gòu)建鹽芥EMS突變體庫;
　　(2)M1代鹽芥突變體經(jīng)過整個(gè)冬天的

4、生長和自然春化抽薹,共得到M2代鹽芥約20,000個(gè)株系;
　　(3)用水培法種植M2代鹽芥種子,在鹽芥萌發(fā)之后,每天進(jìn)行表型觀察,及時(shí)發(fā)現(xiàn)形態(tài)變異突變體;鹽處理后,每天觀察,及時(shí)篩選鹽敏感突變體和鹽處理后的形態(tài)變異突變體;長時(shí)間高鹽處理后,篩選耐鹽突變體。從M2代鹽芥約6,000個(gè)株系中篩選出具有表型變化的鹽芥84個(gè)株系,其中包括黃化突變體株系17個(gè),肉質(zhì)化突變體株系11個(gè),形態(tài)變異突變體株系(包括三葉生,白化,葉細(xì)長,葉變形等

5、)29個(gè),疑似鹽敏感突變體株系9個(gè),疑似耐鹽突變體株系18個(gè);
　　(4)種植17個(gè)黃化突變體,29個(gè)形態(tài)變異突變體和9個(gè)疑似鹽敏感突變體的M3代種子,進(jìn)行表型驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)再次出現(xiàn)明顯突變表型的突變體8個(gè)(黃化突變體2個(gè),形態(tài)變異突變體4個(gè),疑似鹽敏感突變體2個(gè))。
　　2.T-DNA插入突變體庫的構(gòu)建和突變體的篩選
　　(1)采自山東東營鹽堿地的鹽芥野生型種子生長至即將開花時(shí),用攜帶GV3101 pSKI015質(zhì)粒的農(nóng)