超量表达NtHAK1基因提高烟草干旱胁迫能力
本文选题:NtHAK + 干旱胁迫 ; 参考:《植物生理学报》2017年08期
【摘要】:高亲和钾离子通道蛋白(high-affinity potassium transporter protein,HAK)在植物干旱胁迫过程中起重要调控作用。本研究以超量表达NtHAK1基因烟草(Nicotiana tabacum)T4代种子为材料,分析干旱胁迫后种子发芽相关生理指标以及烟草抗性相关指标。结果表明,干旱处理后,转基因烟草种子的平均发芽势、发芽率和发芽指数均高于野生型烟草种子。随干旱处理时间的延长,野生型烟草3 d即出现叶片萎蔫并停止生长,而转基因烟草到10 d出现叶片萎蔫现象,野生型烟草叶片相对含水量降幅更大。同时,干旱胁迫3 d时,转基因烟草植株体内MDA积累量显著低于野生型(P0.05)。转基因和野生型烟草植株脯氨酸含量、SOD活性和CAT活性均呈上升趋势,但转基因烟草植株的涨幅高于野生型,差异达到显著水平(P0.05)。干旱胁迫引起转基因烟草植株钾吸收相关基因VAG1和HAK1表达上调。干旱胁迫3 d时,超量表达NtHAK1基因极显著提高了植株钾含量。综上所述,超量表达NtHAK1基因增强了烟草在干旱逆境中的耐受力。本研究为后续培育耐旱烟草新种质和进一步研究超量表达NtHAK1烟草对干旱胁迫耐受机制提供参考。
[Abstract]:High-affinity potassium transporter protein (hak) plays an important role in the regulation of plant drought stress. In this study, the seeds of Nicotiana tabacumus T4 which overexpressed NtHAK1 gene were used as materials to analyze the physiological indexes related to seed germination and the related indexes of tobacco resistance after drought stress. The results showed that the average germination potential, germination rate and germination index of transgenic tobacco seeds after drought treatment were higher than those of wild type tobacco seeds. With the extension of drought treatment, wilting and growth of wild-type tobacco appeared in 3 days, but leaf wilting occurred in transgenic tobacco at 10 days, and the relative water content of wild-type tobacco leaf decreased even more. At the same time, MDA accumulation in transgenic tobacco plants was significantly lower than that in wild type P0.05 under drought stress for 3 days. The proline content and cat activity of transgenic and wild type tobacco plants showed an increasing trend, but the increase of transgenic tobacco plants was higher than that of wild type tobacco plants, and the difference reached a significant level (P 0.05). Drought stress induced up-regulation of VAG1 and HAK1 genes in transgenic tobacco plants. After drought stress for 3 days, the overexpression of NtHAK1 gene significantly increased the potassium content of plants. In conclusion, the overexpression of NtHAK1 gene enhanced the tolerance of tobacco to drought stress. This study provides a reference for the further development of drought-tolerant tobacco germplasm and the study of the mechanism of over-expression of NtHAK1 to drought stress tolerance.
【作者单位】: 贵州大学农业生物工程研究院/生命科学学院山地植物资源保护与种质创新省部共建教育部重点实验室;贵州省农业科学院;
【基金】:中国烟草总公司贵州省分公司科技项目专项(2012-01) 国家转基因新品种培育重大专项(2016ZX08010013-002)~~
【分类号】:S572
【相似文献】
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,本文编号:2039294
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