转TaTPK蛋白激酶基因小麦新品系抗旱鉴定
本文关键词:转TaTPK蛋白激酶基因小麦新品系抗旱鉴定
【摘要】:小麦(Triticum aestivum L.)是世界上种植区域最广,交易额度最大的粮食作物之一。我国水资源短缺局势严峻,培育抗旱节水小麦新品种意义重大。与传统小麦育种相比,转基因技术周期短、目的性强的优点使之成为培育抗旱节水小麦品种的一个有效途径。本研究在自然干旱胁迫条件下,对T6代转TaTPK蛋白激酶基因的小麦新品系的生理生化指标和农艺性状进行观测,并对其抗旱性进行鉴定。本研究取得了如下结果:1.转TaTPK蛋白激酶基因科农199小麦株系11W284-8-3-2的抗旱性鉴定,结果表明,11W284-8-3-2的抗旱性明显高于受体对照科农199。(1)自然干旱条件下,11W284-8-3-2和科农199在抽穗期、开花期和灌浆期整个发育过程中的光合速率、叶绿素含量、相对含水量和水分利用效率总体呈下降趋势,但是11W284-8-3-2始终保持较高水平;蒸腾速率、气孔导度、相对电导率、丙二醛含量、可溶性蛋白含量、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶活性(SOD)和过氧化物酶(POD)活性总体呈现逐渐升高的趋势,11W284-8-3-2的蒸腾速率、气孔导度、相对电导率和丙二醛含量均显著或者极显著低于受体对照科农199,而可溶性蛋白含量、脯氨酸含量、POD活性和SOD活性均显著或者极显著高于受体对照科农199,说明转基因株系11W284-8-3-2具有较强的抗旱性。(2)11W284-8-3-2的株高、旗叶面积、分蘖数及穗粒数、小穗数等穗部农艺性状均显著或者极显著优于受体对照科农199。产量结果分析显示,11W284-8-3-2平均亩产为527.04kg,对照品种科农199平均亩产为473.33kg,转基因株系比受体对照增产11.35%,说明转基因株系在农艺性状方面表现出了较强的抗旱性。2.转TaTPK蛋白激酶基因济麦22小麦株系12SR494-1-2、12SR500-7-4的抗旱性鉴定结果表明,12SR494-1-2、12SR500-7-4的抗旱性明显高于对照济麦22。(1)在自然干旱胁迫下,12SR494-1-2、12SR500-7-4和济麦22在抽穗期、开花期和灌浆期整个发育过程中的光合速率、叶绿素含量、相对含水量和水分利用效率总体上呈下降趋势,但12SR494-1-2、12SR500-7-4一直处于较高的水平;蒸腾速率、气孔导度、相对电导率、丙二醛含量、可溶性蛋白含量、脯氨酸含量、POD活性和SOD活性呈上升趋势,12SR494-1-2、12SR500-7-4的蒸腾速率、气孔导度、丙二醛含量和相对电导率显著或者极显著低于受体对照济麦22,可溶性蛋白含量、脯氨酸含量、POD活性和SOD活性均显著或者极显著高于受体对照济麦22,由此判断12SR494-1-2、12SR500-7-4具有较强抗旱性。(2)12SR494-1-2、12SR500-7-4的旗叶大小及穗长、穗粒数等穗部农艺性状均极显著优于受体对照;12SR494-1-2、12SR500-7-4的平均亩产为688.15kg、700.81kg,分别比受体对照济麦22平均亩产624.07kg,分别增产10.26%和12.29%,在干旱胁迫条件下,12SR494-1-2、12SR500-7-4仍能获得较高的产量,说明转基因株系较受体对照具有较强耐干旱性能。
【关键词】:小麦 转基因 TaTPK基因 抗旱性鉴定
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:S512.1
【目录】:
- 摘要6-8
- ABSTRACT8-12
- 第一章 文献综述12-22
- 1.1 植物蛋白激酶的研究进展12-15
- 1.1.1 蛋白激酶的分类与特征12-13
- 1.1.2 植物蛋白激酶的作用机制13-14
- 1.1.3 蛋白激酶在抗旱方面的研究进展14-15
- 1.2 小麦抗旱相关生理生化特性研究进展15-19
- 1.2.1 干旱对光合特性的影响16
- 1.2.2 干旱对小麦水分生理的影响16-17
- 1.2.3 干旱对小麦渗透调节的影响17-18
- 1.2.4 小麦抗旱性与生物膜的研究18-19
- 1.2.5 干旱与保护酶系统研究19
- 1.3 小麦抗旱性综合评价19-20
- 1.4 研究目的意义和技术路线20-22
- 1.4.1 研究的目的意义20-21
- 1.4.2 研究的技术路线21-22
- 第二章 TaTPK转科农199小麦株系抗旱性鉴定22-42
- 2.1 试验材料22
- 2.2 试验方法22-27
- 2.2.1 转基因株系 11W28483-2 阳性单株检测22-23
- 2.2.2 生理生化指标测定23-27
- 2.2.3 农艺性状调查27
- 2.2.4 数据分析27
- 2.3 结果与分析27-42
- 2.3.1 转基因株系 11W28483-2 阳性单株检测27-28
- 2.3.2 小麦全生育时期的降雨量28-29
- 2.3.3 转基因株系 11W28483-2 生理生化指标的分析29-39
- 2.3.4 农艺性状分析39-40
- 2.3.5 产量指标分析40-42
- 第三章 TaTPK转济麦22小麦株系抗旱性鉴定42-57
- 3.1 试验材料42
- 3.2 试验方法42
- 3.2.1 转基因株系 12SR49412、12SR50074 阳性单株检测42
- 3.2.2 生理生化指标测定42
- 3.2.3 农艺性状调查42
- 3.2.4 数据分析42
- 3.3 结果与分析42-57
- 3.3.1 转基因株系 12SR49412、12SR50074 阳性单株检测42-43
- 3.3.2 小麦全生育时期的降雨量43
- 3.3.3 转基因株系 12SR49412、12SR50074 生理生化指标的分析43-53
- 3.3.4 农艺性状分析53-56
- 3.3.5 产量指标分析56-57
- 第四章 结论与讨论57-60
- 4.1 结论57
- 4.2 讨论57-60
- 4.2.1 转基因小麦抗旱相关生理生化指标57-58
- 4.2.2 转基因小麦农艺性状58-60
- 参考文献60-66
- 致谢66-67
- 个人简介67
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