外源iaaM基因?qū)τ谵D(zhuǎn)基因棉花體內(nèi)的激素、棉酚和根系分泌物的影響.pdf

1、轉(zhuǎn)基因技術(shù)在棉花育種中的應(yīng)用已較為廣泛，但外源基因?qū)D(zhuǎn)基因受體本身影響的研究卻較少。IF-11種質(zhì)系是具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的轉(zhuǎn)iaaM基因棉花種質(zhì)系，由于該基因上調(diào)植株體內(nèi)生長素含量，使種子表皮纖維數(shù)量增加而顯著提高其衣分并改善纖維細度，實現(xiàn)產(chǎn)量和品質(zhì)性狀的同步提高。研究該種質(zhì)系生長素外的其它生理性狀變化，以探究外源基因的導(dǎo)入是否有對該受體產(chǎn)生額外影響，對于該材料的育種利用以及轉(zhuǎn)基因技術(shù)對生物體影響均具有一定的意義。本研究以IF-11為

2、材料，以從中分離出來的無iaaM基因材料IF-11（無）、遺傳背景品種冀棉14和陸地棉標(biāo)準系TM-1為對照，從內(nèi)源激素含量、左右旋棉酚含量、根系分泌物成份、種子萌發(fā)和化感作用等方面探討IF-11由于外源基因的導(dǎo)入造成的生理性狀變化。主要結(jié)果如下:
　　(1)利用酶聯(lián)免疫法測定了四個材料種仁、根、莖、葉、花蕾的內(nèi)源激素含量。結(jié)果表明，IF-11顯著地提高了各器官中的生長素含量，但各器官中的赤霉素、脫落酸和玉米素核苷含量也與其它三個材

3、料有顯著的差異。產(chǎn)生變化的原因可能是iaaM基因的導(dǎo)入引起了棉株體內(nèi)激素交聯(lián)部分正負調(diào)節(jié)因子的調(diào)節(jié)變化。
　　(2)利用柱前衍生化-高效液相色譜法測定了四個材料各主要器官的左右旋棉酚含量。結(jié)果表明，棉花植株幾個器官的棉酚含量最高的是種仁，為0.344～1.282％;其次是葉片，為0.221～0.539％，最低的是莖，為0.031～0.063％。轉(zhuǎn)iaaM基因材料IF-11的種仁和葉片的棉酚總含量分別為0.344％和0.221％，顯

4、著低于其余參試材料。參試材料間，根系和莖桿的總棉酚含量未有明顯差異。說明外源基因的導(dǎo)入或IAA含量的提高顯著地影響了IF-11體內(nèi)的棉酚代謝，降低了IF-11的棉酚的貯存能力。
　　(3)參試材料各器官的左右旋棉酚含量有較大的差異，其中種仁中左右旋棉酚含量分別為0.195～0.589％和0.149～0.693％，葉片分別為0.127～0.214％和0.094～0.325％，莖分別為0.014～0.029％和0.017～0.034％

5、，根系分別為0.055～0.077％和0.063～0.090％。IF-11種仁和葉片中左旋棉酚比例高于右旋，而其余參試材料則是右旋棉酚含量高于左旋棉酚。除TM-1的根系外，四個參試材料莖和根系中的左旋棉酚含量均低于右旋棉酚。
　　(4)利用氣相色譜法-質(zhì)譜法分析了四個材料的根系分泌物成份，結(jié)果表明，IF-11的根系分泌物物質(zhì)含有更多的親水性基團，這點說明了IF-11根系分泌物的水溶性更高，且有羥基的這些物質(zhì)更容易在土壤中轉(zhuǎn)化其它醛

6、酮類物質(zhì)，起到化感作用。此外，IF-11根系分泌物中含有的糖類較少，說明IF-11的根系分泌物成份對土壤根際微生物的生長有一定的抑制作用。菌絲生長實驗表明，IF-11根系分泌物的抑菌效果較好，但與IF-11（無）的差異并不大。根據(jù)本試驗結(jié)果還無法推斷根系分泌物是其抗枯萎病的原因。
　　(5)種子發(fā)芽試驗結(jié)果表明，IF-11由于外源基因的導(dǎo)入或IAA含量的上調(diào)以及由此引起的多種生理生化效應(yīng)，其發(fā)芽率和發(fā)芽勢顯著低于從中分離出來的無基