转ClNAC9基因露地菊的耐旱性研究

发布时间：2020-07-21 19:54

【摘要】：露地菊(Chrysanthemum×grandiflora)因花期长,花多而密,花色鲜艳,具有较强的抗逆性等特点成为近几年逐渐兴起的城市绿化地被植物。目前的研究主要集中在提高露地菊的园艺观赏性,随着城市环境的日益恶化,提高露地菊的抗逆性以适应恶劣的空气和土壤环境,扩大露地菊在城市园林绿化中的应用范围尤为重要。本文对转基因露地菊‘纽9717’进行Northern blot分析后,对其进行干旱胁迫,从形态观察、生理指标和光合及荧光特性三个方面对转基因露地菊‘纽9717’进行干旱耐性分析。主要研究结果如下:1.对转ClNAC9基因露地菊‘纽9717’进行了Northern杂交检测和分析。利用地高辛标记物合成杂交差异探针,运用CTAB法对野生型植株和转基因植株提取RNA,检测总RNA纯度和质量,经过甲醛变性凝胶电泳,转膜过夜,杂交、洗膜和CDP-star显色等过程验证ClNAC9基因成功转入‘ClNAC9-5’、‘ClNAC9-6’和‘ClNAC9-13’三个株系并表达。2.对野生型和转基因三个株系露地菊进行15d干旱胁迫,对期间露地菊的生长形态和生理指标变化进行观察测定。随着干旱胁迫时间的延长,野生型较转基因株系在水分缺失的情况下萎蔫进程更快,转基因株系对干旱胁迫抗性较野生型明显得到提高。随着干旱时间的延长,露地菊的生理指标出现如下变化:叶片相对含水量和叶绿素含量大幅下降,可溶性蛋白含量先升高后降低,MDA含量大幅度升高,SOD、POD、CAT活性随着胁迫时间的增加均呈现先升高后降低的趋势。胁迫过程中转基因株系叶绿素含量和相对含水量下降幅度小于野生型,野生型植株MDA含量上升幅度和最大值显著高于转基因株系,转基因植株的SOD、POD、CAT活性均显著高于野生型植株。通过对形态的观察和生理指标的测定、统计分析,可知转入ClNAC9基因增强了露地菊对干旱胁迫的耐受性。3.对野生型和转基因三个株系露地菊‘纽9717’进行持续15d自然失水的干旱胁迫,在未胁迫、干旱胁迫第5d、10d、15d分别测定各株系植株的光合生理指标。在干旱过程中,野生型的气孔导度、蒸腾速率、净光合速率、水分利用率下降幅度均明显高于转基因株系,最小值均低于转基因株系。通过对各光合生理指标的测定及数据统计分析,转入的ClNAC9基因明显增强了露地菊对干旱胁迫的抗性。4.自然干旱胁迫15d对野生型露地菊‘纽9717’和三个转基因株系叶绿素荧光参数的影响如下:未进行干旱时野生型和转基因三个株系植株的各叶绿素荧光参数相差不多,转基因株系ClNAC9-6和ClNAC9-13的非光化学猝灭系数qN较高。野生型和转基因株系ClNAC9-13的初始荧光Fo在整个干旱过程中呈现先下降后升高的趋势,Fm和Fv持续降低,ClNAC9-13的Fm和Fv高于野生型,ClNAC9-5和ClNAC9-6的Fo、Fm和Fv在干旱过程中先下降后上升,说明这两个株系的耐旱能力较强;野生型和转基因三个株系的Fv/Fm和Fv/Fo均表现出先上升再下降的趋势,野生型Fv/Fm和Fv/Fo比值较低,下降幅度较大;野生型的qP持续下降,qN呈现先下降再升高的趋势,转基因三个株系植株的qP先下降再升高,转基因株系ClNAC9-5和ClNAC9-13的qN一直上升,ClNAC9-6先升高再降低。通过数据的测定及统计分析,可知转基因株系ClNAC9-13对干旱的抗性强于野生型,弱于ClNAC9-5和ClNAC9-6。转入的ClNAC9基因明显增强了露地菊对干旱胁迫的抗性。
【学位授予单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S682.11
【图文】：

放入杂交箱杂交 16-24h。膜：0.1%SDS、2×SSC 混匀，室温摇洗 68℃摇洗 15min，洗两次；Maleic acid，室显色膜正面朝上放入 1.5%blocking 中，室温轻摇膜取出，放入以 1:10000 比例加入抗体的膜转入 1.5%blocking 中，室温轻摇 1h。ween-20 用 Maleic acid 稀释为 0.3%，室温漂温下用检出液漂洗 5min。ml 检测液、2μl CDP-star 混匀，加到尼龙膜分析AC9 基因检测差异探针的标记

东北林业大学硕士学位论文 的提取露地菊‘纽 9717’的野生型（WT）和三个转和‘ClNAC9-13’，每个植株为独立样本分别于露地菊属于多糖多酚植物，Northern 杂交对 CTAB 法提取 RNA。提取完成后分别取 3μl 样-2，条带较为清晰，明亮，说明提取的总 RNA定四个样品纯度分别为 1.78、1.86、2.01、1.9orthern 杂交 1.8-2.0 的最适纯度，可以进行下一WT ClNAC9-5 ClNAC9-6 ClNAC9-13

图 2-2 露地菊叶片总 RNA 电泳图gel electrophoresis of total RNA in leaves of Chrysanthemum×地菊的 Northern blot 分析AC9 基因在露地菊‘纽 9717’中的表达情况，对露三个转基因株系‘ClNAC9-5’、‘ClNAC9-6’和析。提取质量良好的总 RNA 后，为消除 RNA 中的排列并且变性为分子杂交准备，对总 RNA 进行甲针进行杂交检测，转基因株系杂交条带较为清晰（NA 水平有表达信号，对照组露地菊 WT 没有杂录水平表达。WT ClNAC9-6 ClNAC9-13 WT ClNAC9-5C9

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