过表达ZmTDP1基因小麦的耐盐和抗旱性分析
发布时间：2020-12-09 15:09
中国是传统的农业大国,小麦是最早种植于我国的农作物之一,也是我国主要的粮食作物之一。在实际生产中,盐旱问题普遍存在,并且对植物的生长发育表现出负面影响。因此,挖掘抗盐旱相关基因并通过先进分子基因工程手段培育抗盐旱新品种是提高小麦抗盐旱逆境的有效途径。TDP1是一种参与去除拓扑异构酶I抑制剂引起的DNA损伤的DNA修复系统酶。前期研究中,本实验室已将来自玉米的ZmTDP1基因通过农杆菌介导进行了小麦转化,本研究对获得过表达外源基因的转ZmTDP1基因小麦进行了鉴定,并以转ZmTDP1基因小麦株系Xd和Nd为材料,通过干旱、盐逆境处理,以抗旱和耐盐相关生长发育、生理生化指标为依据,对ZmTDP1基因进行抗旱、耐盐性的鉴定并综合分析其功能。主要研究结果如下:（1）转ZmTDP1基因小麦的鉴定待利用农杆菌介导转化后所得的转ZmTDP1基因小麦T3代以及对照Fielder的苗期叶片取样,提DNA鉴定,共鉴定转ZmTDP1基因小麦330株,其中264株为阳性。（2）转ZmTDP1基因小麦抗旱性鉴定在相同PEG 6000模拟干旱胁迫条件下,转ZmTDP1基因小麦萌发期种子发芽势...
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
转ZmTDP1基因小麦单株分子检测M：DNAmarker；1-10：转基因植株；CK1：阴性对照Fielder；CK2：ddH2O
山东农业大学硕士专业学位论文19表5干旱胁迫下转ZmTDP1基因小麦苗期单株鲜重和干重统计Table5FreshweightanddryweightoftransgenicZmTDP1wheatseedlingunderdroughtstress处理Treatments株系Lines鲜重Freshweight/g干重Dryweight/g对照（水）Fielder0.155a0.041aXd0.163a0.042aNd0.182a0.043a10%PEG6000Fielder0.100a0.035aXd0.120a0.038aNd0.113a0.038a15%PEG6000Fielder0.074b0.029bXd0.104a0.035aNd0.097a0.035a20%PEG6000Fielder0.054b0.024bXd0.079a0.031aNd0.083a0.031a3.2.2.3干旱胁迫对过表达ZmTDP1基因小麦苗期表型的影响（A）（B）图2干旱胁迫对转ZmTDP1基因小麦表型的影响1，3：转ZmTDP1基因材料Xd和Nd；2：对照Fielder(A)：水处理的表型；(B)：经20%PEG6000处理5天后的表型Fig.2EffectofdroughtstressonphenotypeoftransgenicwheatwithZmTDP1gene1,3:transgenicplantsXdandNdwiththeZmTDP1gene;2:Fielder(A):Watertreatment;(B):Droughtstressonthefifthday两个转ZmTDP1基因小麦株系和对照Fielder苗期三叶一心时置于20%PEG6000溶液中继续培养观察。由图2可见，未经干旱胁迫时，对照Fielder与两个转基因阳性材料Xd和Nd从表型来看无明显区别；经20%PEG6000处理5d后，对照Fielder叶片干枯和萎蔫现象比转基因材料Xd和Nd严重。对此，分别对干旱胁迫前后对照Fielder123123
过表达ZmTDP1基因小麦的耐盐和抗旱性分析20与两个转基因阳性材料Xd和Nd进行了叶片抗旱相关指标的测定。3.2.2.4干旱胁迫对转ZmTDP1基因小麦苗期生理生化指标的影响（1）干旱胁迫对转基因材料苗期SOD活性的影响SOD是生物体内重要的抗氧化酶，可以抵抗逆境引起的过氧化损伤，其活性直接反映了生物体的抗逆性。如图3所示，水处理条件下，对照材料Fielder与两个转基因材料Xd和Nd叶片中SOD活性没有明显差异；经20%PEG6000处理5d后，转基因材料与对照材料SOD活性均有所降低，两个转基因材料Xd和Nd叶片中SOD活性比对照材料Fielder高15.1%和14.3%，且两者存在显著差异。以上研究结果表明，逆境胁迫下，SOD活性升高使植物免受伤害。图3转ZmTDP1基因小麦干旱处理前后SOD活性的变化Fig.3ChangeofSODactivityintransgenicZmTDP1wheatbeforeandafterdroughttreatment（2）干旱胁迫对转基因材料苗期POD活性的影响如图4所示，水处理条件下，对照材料Fielder与两个转基因材料Xd和Nd叶片中POD活性没有明显差异；经20%PEG6000处理5d后，两个转基因材料Xd和Nd与对照材料Fielder叶片中POD活性明显升高，两个转基因材料Xd和Nd叶片中POD活性分别高于对照材料Fielder11%和9.6%，且两者之间存在显著性差异。
【参考文献】：
期刊论文
[1]PEG-6000和NaCl胁迫对转GbWRKY32基因烟草种子萌发及苗期生长的影响[J]. 郭丁,曲延英,倪志勇,陈全家. 新疆农业科学. 2018(08)
[2]紫花苜蓿和黄花苜蓿种子萌发期对PEG模拟干旱胁迫的响应[J]. 刘佳月,杜建材,王照兰,崔乐乐,赵彦慧. 中国草地学报. 2018(03)
[3]植物C2H2型锌指蛋白研究进展[J]. 张佳,刘俊芳,赵婷婷,任婧,许向阳. 分子植物育种. 2018(02)
[4]PEG6000模拟干旱对兰黑粒小麦苗期生理特性的影响[J]. 吴珍. 陕西农业科学. 2016(11)
[5]盐胁迫对宇航四号朝天椒种子萌发和幼苗生长的影响[J]. 秦娟,王勇军,张云奉,杨俊年,胡廷章. 贵州农业科学. 2016(09)
[6]干旱胁迫对不同抗旱性小麦种子萌发及幼苗根芽生物量分配的影响[J]. 施成晓,陈婷,王昌江,秦晓梁,廖允成. 麦类作物学报. 2016(04)
[7]酪氨酰-DNA磷酸二酯酶:潜在的肿瘤治疗靶点[J]. 胡翥,王浩文,安林坤. 药学学报. 2016(02)
[8]植物抗旱机制的研究概述[J]. 黄义春. 现代农业. 2015(10)
[9]Effects of inter-culture, arabinogalactan proteins, and hydrogen peroxide on the plant regeneration of wheat immature embryos[J]. ZHANG Wei,WANG Xin-min,FAN Rong,YIN Gui-xiang,WANG Ke,DU Li-pu,XIAO Le-le,YE Xing-guo. Journal of Integrative Agriculture. 2015(01)
[10]干旱胁迫抑制作物光合作用机理研究进展[J]. 汪本福,黄金鹏,杨晓龙,程建平,赵锋,陈少愚. 湖北农业科学. 2014(23)
博士论文
[1]不同基因型冬小麦对钠、钾离子吸收及耐盐机制研究[D]. 李青松.西北农林科技大学 2009
硕士论文
[1]小麦不同品种苗期抗旱性差异比较[D]. 田恩云.山东农业大学 2017
[2]转基因小麦抗旱性生理生化及农艺性状鉴定[D]. 王晓东.西北农林科技大学 2016
[3]小麦NF-Y家族转录因子TaNF-YB3；1分子特征及介导植株抵御干旱和盐分逆境的功能研究[D]. 张珉.河北农业大学 2013
[4]甜高粱对盐胁迫的生理生化响应[D]. 姜慧.沈阳师范大学 2012
本文编号：2907060
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
转ZmTDP1基因小麦单株分子检测M：DNAmarker；1-10：转基因植株；CK1：阴性对照Fielder；CK2：ddH2O
山东农业大学硕士专业学位论文19表5干旱胁迫下转ZmTDP1基因小麦苗期单株鲜重和干重统计Table5FreshweightanddryweightoftransgenicZmTDP1wheatseedlingunderdroughtstress处理Treatments株系Lines鲜重Freshweight/g干重Dryweight/g对照（水）Fielder0.155a0.041aXd0.163a0.042aNd0.182a0.043a10%PEG6000Fielder0.100a0.035aXd0.120a0.038aNd0.113a0.038a15%PEG6000Fielder0.074b0.029bXd0.104a0.035aNd0.097a0.035a20%PEG6000Fielder0.054b0.024bXd0.079a0.031aNd0.083a0.031a3.2.2.3干旱胁迫对过表达ZmTDP1基因小麦苗期表型的影响（A）（B）图2干旱胁迫对转ZmTDP1基因小麦表型的影响1，3：转ZmTDP1基因材料Xd和Nd；2：对照Fielder(A)：水处理的表型；(B)：经20%PEG6000处理5天后的表型Fig.2EffectofdroughtstressonphenotypeoftransgenicwheatwithZmTDP1gene1,3:transgenicplantsXdandNdwiththeZmTDP1gene;2:Fielder(A):Watertreatment;(B):Droughtstressonthefifthday两个转ZmTDP1基因小麦株系和对照Fielder苗期三叶一心时置于20%PEG6000溶液中继续培养观察。由图2可见，未经干旱胁迫时，对照Fielder与两个转基因阳性材料Xd和Nd从表型来看无明显区别；经20%PEG6000处理5d后，对照Fielder叶片干枯和萎蔫现象比转基因材料Xd和Nd严重。对此，分别对干旱胁迫前后对照Fielder123123
过表达ZmTDP1基因小麦的耐盐和抗旱性分析20与两个转基因阳性材料Xd和Nd进行了叶片抗旱相关指标的测定。3.2.2.4干旱胁迫对转ZmTDP1基因小麦苗期生理生化指标的影响（1）干旱胁迫对转基因材料苗期SOD活性的影响SOD是生物体内重要的抗氧化酶，可以抵抗逆境引起的过氧化损伤，其活性直接反映了生物体的抗逆性。如图3所示，水处理条件下，对照材料Fielder与两个转基因材料Xd和Nd叶片中SOD活性没有明显差异；经20%PEG6000处理5d后，转基因材料与对照材料SOD活性均有所降低，两个转基因材料Xd和Nd叶片中SOD活性比对照材料Fielder高15.1%和14.3%，且两者存在显著差异。以上研究结果表明，逆境胁迫下，SOD活性升高使植物免受伤害。图3转ZmTDP1基因小麦干旱处理前后SOD活性的变化Fig.3ChangeofSODactivityintransgenicZmTDP1wheatbeforeandafterdroughttreatment（2）干旱胁迫对转基因材料苗期POD活性的影响如图4所示，水处理条件下，对照材料Fielder与两个转基因材料Xd和Nd叶片中POD活性没有明显差异；经20%PEG6000处理5d后，两个转基因材料Xd和Nd与对照材料Fielder叶片中POD活性明显升高，两个转基因材料Xd和Nd叶片中POD活性分别高于对照材料Fielder11%和9.6%，且两者之间存在显著性差异。
【参考文献】：
期刊论文
[1]PEG-6000和NaCl胁迫对转GbWRKY32基因烟草种子萌发及苗期生长的影响[J]. 郭丁,曲延英,倪志勇,陈全家. 新疆农业科学. 2018(08)
[2]紫花苜蓿和黄花苜蓿种子萌发期对PEG模拟干旱胁迫的响应[J]. 刘佳月,杜建材,王照兰,崔乐乐,赵彦慧. 中国草地学报. 2018(03)
[3]植物C2H2型锌指蛋白研究进展[J]. 张佳,刘俊芳,赵婷婷,任婧,许向阳. 分子植物育种. 2018(02)
[4]PEG6000模拟干旱对兰黑粒小麦苗期生理特性的影响[J]. 吴珍. 陕西农业科学. 2016(11)
[5]盐胁迫对宇航四号朝天椒种子萌发和幼苗生长的影响[J]. 秦娟,王勇军,张云奉,杨俊年,胡廷章. 贵州农业科学. 2016(09)
[6]干旱胁迫对不同抗旱性小麦种子萌发及幼苗根芽生物量分配的影响[J]. 施成晓,陈婷,王昌江,秦晓梁,廖允成. 麦类作物学报. 2016(04)
[7]酪氨酰-DNA磷酸二酯酶:潜在的肿瘤治疗靶点[J]. 胡翥,王浩文,安林坤. 药学学报. 2016(02)
[8]植物抗旱机制的研究概述[J]. 黄义春. 现代农业. 2015(10)
[9]Effects of inter-culture, arabinogalactan proteins, and hydrogen peroxide on the plant regeneration of wheat immature embryos[J]. ZHANG Wei,WANG Xin-min,FAN Rong,YIN Gui-xiang,WANG Ke,DU Li-pu,XIAO Le-le,YE Xing-guo. Journal of Integrative Agriculture. 2015(01)
[10]干旱胁迫抑制作物光合作用机理研究进展[J]. 汪本福,黄金鹏,杨晓龙,程建平,赵锋,陈少愚. 湖北农业科学. 2014(23)
博士论文
[1]不同基因型冬小麦对钠、钾离子吸收及耐盐机制研究[D]. 李青松.西北农林科技大学 2009
硕士论文
[1]小麦不同品种苗期抗旱性差异比较[D]. 田恩云.山东农业大学 2017
[2]转基因小麦抗旱性生理生化及农艺性状鉴定[D]. 王晓东.西北农林科技大学 2016
[3]小麦NF-Y家族转录因子TaNF-YB3；1分子特征及介导植株抵御干旱和盐分逆境的功能研究[D]. 张珉.河北农业大学 2013
[4]甜高粱对盐胁迫的生理生化响应[D]. 姜慧.沈阳师范大学 2012
本文编号：2907060
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