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小盐芥TsPIP1;1与TsTIP1;1基因增强转基因水稻耐盐性

发布时间:2018-10-29 22:06
【摘要】:【目的】为更好地了解植物水通道蛋白盐胁迫下的调节作用,对小盐芥质膜内在蛋白Ts PIP1;1及液泡膜内在蛋白Ts TIP1;1在转基因水稻中的盐胁迫生理响应机制进行探究,旨在为水通道蛋白在耐盐作物分子改良育种中的应用提供理论支撑。【方法】以野生型(WT)与T3代转Ts PIP1;1及Ts TIP1;1基因水稻为材料,进行了水培试验,并设置了0、100、200 mmol/L Na Cl处理。处理一周后,分别测定水稻的光合参数、株高、生物量、相对含水量、失水率及钾、钠含量。【结果】在盐胁迫处理下,与野生型相比,转基因水稻的生物量和含水量明显增加,渗透势和失水率显著降低。转Ts PIP1;1及Ts TIP1;1基因水稻根部及地上部的Na~+含量都显著降低,K~+在转基因株系中的累积显著高于野生型,降低了体内Na~+/K~+比,并且能够保持更强的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率及水分利用效率。在200 mmol/L Na Cl处理下,与野生型相比,Ts TIP-5、Ts TIP-7及Ts PIP-19的株高分别高出8.2%、11.6%、4.9%;单株干重分别高出17.9%、23.9%、16.9%;地上部Na~+/K~+比分别降低24.3%、24.4%、24.8%;根部Na~+/K~+比分别降低29.6%、27.5%、32.4%;渗透势分别显著降低了18.3%、19.4%、30.3%;相对含水量分别增加了5.8%、5.5%、5.4%;净光合速率分别增加了50.4%、78.5%、56.2%。【结论】Ts PIP1;1及Ts TIP1;1增强了转基因水稻的光合呼吸作用,通过降低植物体内Na~+/K~+比,参与植物细胞的渗透调节,提高了细胞持水能力,促进转基因水稻的生长发育,增强了水稻的耐盐性。
[Abstract]:[objective] to better understand the regulatory effects of plant aquaporin-salt stress on intracellular protein Ts PIP1;1 and vacuolar Ts TIP1; in small salt mustard plasma membrane. 1. The mechanism of physiological response to salt stress in transgenic rice was explored in order to provide theoretical support for the application of aquaporins in molecular improvement breeding of salt-tolerant crops. [methods] Ts PIP1;1 and Ts TIP1; were transferred by wild-type (WT) and T3 generations. 1 the experiment of hydroponic culture was carried out in rice with gene, and 0100200 mmol/L Na Cl treatment was set up. After one week of treatment, photosynthetic parameters, plant height, biomass, relative water content, water loss rate and potassium and sodium contents of rice were measured respectively. The biomass and water content of transgenic rice increased significantly, and the osmotic potential and water loss rate decreased significantly. Transfer to Ts PIP1;1 and Ts TIP1; 1 the content of Na~ in root and shoot of transgenic rice decreased significantly, the accumulation of K ~ in transgenic lines was significantly higher than that in wild type, and the Na~ / K ~ ratio in transgenic lines was decreased, and the net photosynthetic rate and stomatal conductance of transgenic rice were higher than those of transgenic lines. Transpiration rate and water use efficiency. Under 200 mmol/L Na Cl treatment, the plant height of Ts TIP-5,Ts TIP-7 and Ts PIP-19 was higher than that of wild-type, the plant height of Ts TIP-5,Ts TIP-7 and Ts PIP-19 were 8.2and 11.6and 4.9.The dry weight of Ts TIP-5,Ts TIP-7 and Ts PIP-19 were 17.9and 23.9g higher than that of wild-type, respectively. The Na~ / K- ratio in the aboveground decreased 24.40.The Na~ / K- ratio in the root decreased 29.6and 27.5cm, respectively, and the osmotic potential decreased significantly by 18.3and 19.4and 30.3, respectively. The relative water content increased 5.8% and 5.5%, respectively; the net photosynthetic rate increased 50.4% and 78.5% 56.2% respectively. [conclusion] Ts PIP1;1 and Ts TIP1;. 1. The photosynthetic respiration of transgenic rice was enhanced by reducing the Na~ / K ~ ratio in plants, participating in the osmotic regulation of plant cells, increasing the water holding capacity of the cells, promoting the growth and development of transgenic rice, and enhancing the salt tolerance of rice.
【作者单位】: 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所;山西师范大学生命科学学院;沈阳农业大学土地与环境学院;
【基金】:国家重点研发项目(2016YFC0501203) 973项目(2015CB150800)资助
【分类号】:S511

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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本文编号:2298964

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