转BADH基因苜蓿和狗牙根耐盐突变体组培苗耐盐抗旱特性研究

摘要

土地盐渍化是影响农业发展的主要因素之一，提高植物耐盐性是开发利用盐碱地的主要手段，培育和选择抗盐碱植物种质是林草育种的重要目标。紫花苜蓿(Medicago sativa L.)是世界上最重要的多年生豆科牧草，具有较强的抗逆能力，素有“牧草之王”的美誉。狗牙根(Cynodon dactylon L.)是适应性较强的禾本科草坪植物。本研究以苜蓿转BADH(betainealdehyde dehydrogenase)基因植株株系和狗牙根高频再生体系筛选得到的抗盐株系系为材料，进行了相关耐盐抗旱生理生化指标的测定和耐盐优系的选择。研究为苜蓿和狗牙根耐盐抗旱新种质的开发利用提供理论基础。具体结果如下： 1.苜蓿转BADH基因植株耐盐抗旱性特性 甜菜碱被认为是最有效的渗透调节物质，其积累有利于提高植物的耐盐抗旱性，而甜菜碱醛脱氢酶(betaine aldehyde dehydrogenase，BADH)是甜菜碱合成途径的一种重要酶。本研究对转BADH基因苜蓿T1代株系经PCR检测，验证了BADH基因在T1代植株中按照孟德尔规律遗传，获得了含有BADH基因的T1代植株。以受体亲本为对照，研究PEG6000渗透胁迫模拟干旱处理与NaCl胁迫下苜蓿转BADH基因组培苗生长及相关生理指标(相对电导率、叶绿素、蛋白质含量、游离脯氨酸含量、可溶性糖、丙二醛含量、超氧化物歧化酶、过氧化物酶等)的变化。结果证明，与对照相比耐盐抗旱性得到了显著提高，验证了BADH基因的抗旱耐盐功能，得到了SLM01和SLM05转基因抗旱耐盐优系。论文探讨转基因苜蓿对NaCl胁迫，渗透胁迫的反应机理，为转基因苜蓿大田试验及环境释放奠定基础。 2.狗牙根抗盐优系的耐盐特性 以狗牙根狗牙根耐盐突变体无性系G1、G3和对照G0组培苗为材料，进行不同程度的NaCl胁迫(0、1.5％、和2.5％)，在处理10d后测定了耐盐生理指标。测定结果表明，狗牙根耐盐突变株系的叶绿素含量、脯氨酸、可溶性糖都显著高于对照植株，而电导率显著低于对照植株。证明狗牙根耐盐突变体无性系G1、G3的耐盐性有显著提高。研究为狗牙根的抗盐生理和抗盐育种及其大田中间试验建立了方法基础和理论支撑。

目录

文摘

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声明

一、文献综述

1植物盐害机理及其应对盐胁迫的策略

1.1植物盐害机理

1.2植物应对盐胁迫的策略

2植物耐盐碱基因工程与BADH研究

2.1植物耐盐碱基因

2.2甜菜碱醛脱氢酶基因(BADH)研究

3转基因苜蓿研究进展

3.1苜蓿利用价值

3.2转基因苜蓿研究现状

4狗牙根研究现状

4.1狗牙根概述

4.2体细胞变异技术在耐盐筛选上的应用

二、材料和方法

1.转BADH基因苜蓿耐盐抗旱分析

1.1材料处理

1.2苜蓿基因组DNA提取和PCR扩增

1.3 BADH活性分析及甜菜碱含量测定

1.4转基因苜蓿生理指标测定

2狗牙根突变体无性系耐盐分析

2.1材料处理

2.2生理指标测定

三、结果与分析

1转BADH基因苜蓿耐盐抗旱分析

1.1转BADH基因T1代植株的PCR检测

1.2盐胁迫下转基因植株BADH活性变化和甜菜碱含量测定

1.3转BADH基因苜蓿组培苗耐盐性分析

1.4转BADH基因苜蓿组培苗耐盐指标相关性分析

1.5转BADH基因苜蓿组培苗抗旱性分析

1.6转BADH基因苜蓿组培苗抗旱指标相关性分析

2狗牙根突变体无性系耐盐分析

2.1 盐胁迫对狗牙根试管苗电导率的影响

2.2盐胁迫对狗牙根试管苗叶绿素含量的影响

2.3可溶性糖含量的影响

2.4脯氨酸含量的影响

2.5狗牙根耐盐指标相关性分析

四、讨论

1.转BADH基因苜蓿T1代的遗传稳定性

2.转BADH基因苜蓿T1代耐盐性

3.转BADH基因苜蓿T1代抗旱性

4.狗牙根耐盐突变体组培苗抗盐性讨论

五、结论

1苜蓿转BADH基因植株耐盐抗旱性能研究

1.1苜蓿转BADH基因子代具有稳定遗传性

1.2苜蓿转BADH基因植株耐盐特性

1.3苜蓿转BADH基因植株抗旱特性

2狗牙根抗盐优系的筛选

参考文献

致 谢

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