转TaDREB3a基因大豆品系抗旱性评价

发布时间：2020-09-21 12:45

　　大豆是世界五大作物之一,是重要的粮油兼用作物。大豆生长过程中需水量较多,对缺水极其敏感。干旱严重影响大豆的生长发育,给大豆造成减产及品质的下降。植物抗旱是一个复杂的过程,单个基因无法完成。应用转录因子诱导一系列与抗旱相关基因的表达,可以达到抗旱的目的。DREB类转录因子是近年来研究最广泛的一类转录因子,是一类能够与真核生物启动子区域的DRE/CRT顺式作用原件发生特异性结合,从而诱导与抗旱相关基因表达的蛋白质分子。研究表明,DREB类转录因子参与多种植物的非生物胁迫应答,能显著提高植株的抗旱性。本研究将T_4代转TaDREB3a基因大豆株系与对照株系分别开展芽期PEG模拟干旱处理和PCR鉴定,获得5个阳性TaDREB3a过表达株系;于苗期和花期分别进行干旱胁迫处理,根据表型以及测得的相对含水量、相对电导率、叶绿素含量等生理指标,利用抗旱隶属函数值对5个转基因株系划分抗旱级别,确定抗旱性较强的2个株系;对这2个株系的T_5代株系进行基因的RNA表达水平分析,系统测定SOD、POD、CAT、丙二醛、脯氨酸等抗旱生理指标,同时调查分析株高、荚数、粒数、根长等农艺性状差异显著性,鉴定出稳定遗传抗旱表达的转TaDREB3a基因高世代株系。为明确TaDREB3a基因在干旱胁迫过程中的表达特点及建立大豆抗旱材料的鉴定体系奠定理论基础。主要研究结果如下:(1)利用聚乙二醇(PEG-6000)溶液模拟水分胁迫,对转TaDREB3a基因的T_4代10份大豆材料进行芽期抗旱性筛选,共筛选出6份抗旱性较好发芽率在90%以上的大豆株系。(2)通过PCR检测、Bar基因试纸条检测及聚乙二醇(PEG-6000)溶液模拟干旱等方式对芽期筛选得到的6份抗性株系进行苗期抗旱性筛选,最终确定5个在苗期抗旱性较好的阳性株系。(3)采用盆栽干旱胁迫法,对转TaDREB3a基因的T_4代、T_5代株系分别进行苗期、花期抗旱性筛选,通过对转基因株系与对照株系的表型、叶片相对含水量、电导率、叶绿素含量等生理指标进行隶属函数划分抗旱等级,确定HL16-16-6、HL16-17-1为高抗株系。(4)对T_5代进行荧光定量PCR分析表明,TaDREB3a基因在转基因株系的各个部位均有表达,叶中的表达量最高,根中表达量次之;转基因株系的TaDREB3a表达量随胁迫加深呈现先升高后下降的趋势。(5)进一步通过对T_5代转基因株系HL16-16-6、HL16-17-1的SOD、POD、CAT、MDA、Pro等抗旱生理指标分析以及农艺性状分析,证明HL16-16-6、HL16-17-1这2个株系在干旱胁迫下保水能力、抗氧化能力等都显著高于对照株系,表现出较强的抗旱性。
【学位单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：S565.1
【部分图文】：

技术路线图

基因,电泳仪,终止反应,点样

Mix 酶(5U μL) 12.5 μL混合引物(1μM) 1 μL模板 DNA 1 μL水 10.5 μL总体积 25 μL程序：性 5 min（预变性） 30 s 30 s 35 个循环 30 s伸 7 min（终延伸）终止反应琼脂糖凝胶，待凝胶凝固后，吸取 6 μL 样本进行点样，电泳仪电mA，进行跑胶。因试纸条检测

株系,转基因,PCR检测,大豆

结果与分析分析大豆株系分子鉴定基因大豆株系的 PCR 鉴定因株系 DNA 为模板，以 Bar 引物为检测引物，对 T4代株最终有 10 个稳定遗传的转基因株系材料，分别为 HL16-16-14-2，HL16-15-1，HL16-16-6，HL16-17-1，HL16-18-5，HL1 10 个转基因株系进一步检测。

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