过表达ZmTINY2和AtNACL1基因小麦的耐盐及抗旱性分析
发布时间：2021-03-01 05:30
小麦是我国的主要粮食作物之一,其在全世界范围内也被广泛种植。干旱、盐渍等非生物逆境严重阻碍小麦生产的进一步发展。挖掘利用抗逆基因,培育突破性品种是提升小麦产量的有效途径。在前期研究中将来自玉米的ZmTINY2基因通过农杆菌介导转化到小麦F25-2中、将来自拟南芥的AtNACL1基因通过农杆菌介导转化到小麦Fielder中,分别获得了过表达外源基因的转基因小麦。拟对获得转基因材料进行鉴定、模拟盐害、干旱分析等,然后进一步分析这两个基因对盐害、干旱等逆境胁迫的抗性。所得结果如下:（1）转基因材料的鉴定将收获的过表达外源基因的小麦T2代种子进行加代,待T2代转基因小麦长至20-30cm左右提DNA鉴定。共鉴定转ZmTINY2基因小麦91株,其中73株为阳性;鉴定转AtNACL1基因小麦255株,其中232株为阳性。（2）转ZmTINY2基因小麦抗盐、旱性鉴定用不同浓度NaCl和PEG-6000溶液培养转ZmTINY2基因小麦和F25-2小麦种子7天,通过测量发芽势、发芽率、根长、苗长、鲜重等发现,与对照相比,转ZmTINY2基因株系在15%PEG溶...
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
转ZmTINY2基因小麦材料的鉴定M：marker；1-22：转基因材料；23：阴性对照小麦F25-2；W：ddH2O
过表达ZmTINY2和AtNACL1基因小麦的耐盐及抗旱性分析20上结果表明，ZmTINY2基因在小麦F25-2中过表达有利于促进其在干旱胁迫下的种子萌发。图2不同浓度PEG处理转ZmTINY2基因小麦发芽势（左）和发芽率（右）比较XC318、NC335：转ZmTINY2基因小麦；CK：阴性对照小麦F25-2注：柱形图上不同字母表示具有统计学上差异显著性（P<0.05）（LSD–Duncan方法）（下同）Fig.2Comparisonofgerminationpotential(left)andgerminationrate(right)intransgenicZmTINY2wheattreatedwithdifferentconcentrationsofPEGXC318、NC335:TransgenicZmTINY2wheat;CK:NegativecontrolwheatF25-2Note:Differentlettersabovethebarsindicatedstatisticallysignificantdifferences(P<0.05)(LSD–Duncanmethod)（Thesamebelow）（2）不同浓度PEG溶液处理转ZmTINY2基因小麦苗长、根长、地上部分鲜重、地下部分鲜重统计统计发现，小麦转基因株系和对照的平均苗长、根长、地上和地下部分鲜重都随PEG浓度的升高而降低（表3），但在同一浓度PEG处理下，转基因株系的某些性状要高于对照。平均苗长统计发现，在未处理条件下，小麦转ZmTINY2基因株系XC318、NC335和阴性对照F25-2的平均苗长相差不大，都在12cm左右。在5%PEG溶液处理下，XC318、NC335和对照的平均苗长分别为12.45cm、12.84cm、10.5cm；在10%PEG溶液处理下，XC318、NC335和对照的平均苗长分别为10.25cm、10.20cm、8.97cm；在15%PEG溶液处理下，XC318、NC335和对照的平均苗长分别为5.75cm、7.67cm、4.36cm；在20%PEG溶液处理下，XC318、NC335和对照的平均苗长分别为2.04cm、1.97cm、0.74cm。由此看出，在不同浓度PEG处理下，XC318、NC335的平均苗长都要高于对照F25-2，且差异性显著。平均根长统计发现，在未处理条件
山东农业大学硕士专业学位论文23图3转ZmTINY2基因小麦苗期模拟干旱处理0天（左）和处理7天（右）表型XC318、NC335：转ZmTINY2基因小麦；CK：阴性对照小麦F25-2Fig.3ThephenotypeoftransgenicZmTINY2wheatseedlingstagesimulateddroughttreatmentfor0(left)and7days(right)XC318、NC335:transgenicZmTINY2wheat;CK:NegativecontrolwheatF25-2（1）干旱对小麦叶片叶绿素含量的影响处理前小麦转ZmTINY2基因株系XC318、NC335与对照小麦F25-2叶片所含叶绿素含量相差不大（图4），都在9.2mg·g-1FW左右。经15%PEG水溶液处理7天后，由于受到水分胁迫的影响，小麦叶片的叶绿素含量都有所降低，XC318、NC335和对照的叶绿素含量分别为8.2、8.4、7.7mg·g-1FW，由此看出，小麦转ZmTINY2基因株系叶绿素含量较高，且与对照差异显著。图4转ZmTINY2基因小麦苗期模拟干旱处理前后叶绿素含量比较XC318、NC335：转ZmTINY2基因小麦；CK：阴性对照小麦F25-2Fig.4ComparisonofchlorophyllcontentintransgenicZmTINY2wheatseedlingsbeforeandafterdroughttreatmentXC318、NC335:TransgenicZmTINY2wheat;CK:NegativecontrolwheatF25-2（2）干旱对小麦叶片抗氧化酶活性的影响通过抗氧化酶活性比较（图5）发现，用15%PEG水溶液模拟干旱处理之前，小麦转ZmTINY2基因株系XC318、NC335和对照F25-2的SOD、POD、CAT活性大小相差不大，SOD活性在156U·g-1FW左右，POD活性在5700U·g-1FW·min-1左右，CAT活性在58U·g-1FW·min-1左右。处理后，小麦转ZmTINY2基因株系XC318、NC335和阴性
【参考文献】：
期刊论文
[1]过表达细叶百合LpNAC6基因增强烟草的耐盐性[J]. 刘彬,曹尚杰,王营,崔颖,岳桦,张彦妮. 北京林业大学学报. 2020(04)
[2]PEG-6000和盐碱胁迫对甜高粱种子萌发影响研究[J]. 王志恒,魏玉清,邹芳,黄思麒,杨秀柳,郝正刚. 种子. 2019(05)
[3]苹果乙烯响应因子MdERF1B-like的克隆与功能鉴定[J]. 张静,慈志娟,许海峰,姜生辉,房鸿成,王意程,张宗营,杨官显,陈学森. 园艺学报. 2019(06)
[4]高粱种子萌发期耐盐材料的筛选与鉴定[J]. 王春语,张丽霞,王平,丛玲,于惠琳,黄瑞冬. 西南农业学报. 2018(11)
[5]苜蓿种质资源萌发期抗旱指标筛选及抗旱性综合评价[J]. 王焱,沙柏平,李明雨,李雪,高雪芹,伏兵哲. 植物遗传资源学报. 2019(03)
[6]NaCl水培胁迫下棉花苗期耐盐指标筛选与分析[J]. 刘祎,张海娜,钱玉源,韩轩,崔淑芳,王燕,王广恩,金卫平,李俊兰. 河北农业科学. 2017(03)
[7]高粱芽期耐盐指标筛选及耐盐性评价[J]. 穆志新,李萌,秦慧彬. 山西农业科学. 2017(07)
[8]不同高粱品种萌发期抗旱性筛选与鉴定[J]. 吴奇,周宇飞,高悦,张姣,陈冰嬬,许文娟,黄瑞冬. 作物学报. 2016(08)
[9]10个棉花品种在河西走廊棉区的耐盐性评价[J]. 王宁,南宏宇,冯克云. 甘肃农业科技. 2016(03)
[10]65个高粱种质萌芽期的耐盐指标比较及其耐盐性综合评价[J]. 何晓兰,徐照龙,张大勇,黄益洪,彭陈,邵宏波,王为,郭士伟. 植物资源与环境学报. 2015(04)
博士论文
[1]小麦生长素响应基因TaSAUR78和TaSAUR75在非生物逆境中的功能研究[D]. 郭远.中国农业科学院 2017
[2]水稻抗旱比较转录组学分析及候选基因OsDRAP1功能验证[D]. 黄立钰.中国农业科学院 2014
硕士论文
[1]喀西茄低温胁迫响应miRNAs及其靶基因的挖掘与分析[D]. 刘飞.扬州大学 2019
[2]大豆苗期耐盐基因GmSALT3标记开发利用及出苗期耐盐QTL发掘[D]. 刘谢香.中国农业科学院 2019
[3]小麦萌发期耐盐碱相关性状关联分析及种质资源的筛选[D]. 李凤勤.山东农业大学 2019
[4]新疆杂草黑麦居群的农艺性状与耐盐性鉴定分析[D]. 徐荣蕊.河北科技师范学院 2018
[5]细叶百合3个NAC转录因子的克隆及其对烟草的遗传转化[D]. 关春景.东北林业大学 2018
[6]小麦脂质转运蛋白基因TaLTP克隆及功能分析[D]. 李倩.山西大学 2015
[7]PEG-6000模拟干旱胁迫下小偃麦异附加系SN6306差异表达基因的筛选[D]. 黄春丽.山东农业大学 2015
[8]大麦耐盐性的鉴定及耐盐种质的筛选[D]. 姚维成.扬州大学 2015
[9]盐和干旱胁迫下欧李的生理响应及转录组分析[D]. 孙孟超.东北林业大学 2013
[10]拟南芥t387突变体的基因芯片分析及其抗干旱机理的初步研究[D]. 田丽丽.首都师范大学 2007
本文编号：3057018
【文章来源】：山东农业大学山东省
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【学位级别】：硕士
【部分图文】：
转ZmTINY2基因小麦材料的鉴定M：marker；1-22：转基因材料；23：阴性对照小麦F25-2；W：ddH2O
过表达ZmTINY2和AtNACL1基因小麦的耐盐及抗旱性分析20上结果表明，ZmTINY2基因在小麦F25-2中过表达有利于促进其在干旱胁迫下的种子萌发。图2不同浓度PEG处理转ZmTINY2基因小麦发芽势（左）和发芽率（右）比较XC318、NC335：转ZmTINY2基因小麦；CK：阴性对照小麦F25-2注：柱形图上不同字母表示具有统计学上差异显著性（P<0.05）（LSD–Duncan方法）（下同）Fig.2Comparisonofgerminationpotential(left)andgerminationrate(right)intransgenicZmTINY2wheattreatedwithdifferentconcentrationsofPEGXC318、NC335:TransgenicZmTINY2wheat;CK:NegativecontrolwheatF25-2Note:Differentlettersabovethebarsindicatedstatisticallysignificantdifferences(P<0.05)(LSD–Duncanmethod)（Thesamebelow）（2）不同浓度PEG溶液处理转ZmTINY2基因小麦苗长、根长、地上部分鲜重、地下部分鲜重统计统计发现，小麦转基因株系和对照的平均苗长、根长、地上和地下部分鲜重都随PEG浓度的升高而降低（表3），但在同一浓度PEG处理下，转基因株系的某些性状要高于对照。平均苗长统计发现，在未处理条件下，小麦转ZmTINY2基因株系XC318、NC335和阴性对照F25-2的平均苗长相差不大，都在12cm左右。在5%PEG溶液处理下，XC318、NC335和对照的平均苗长分别为12.45cm、12.84cm、10.5cm；在10%PEG溶液处理下，XC318、NC335和对照的平均苗长分别为10.25cm、10.20cm、8.97cm；在15%PEG溶液处理下，XC318、NC335和对照的平均苗长分别为5.75cm、7.67cm、4.36cm；在20%PEG溶液处理下，XC318、NC335和对照的平均苗长分别为2.04cm、1.97cm、0.74cm。由此看出，在不同浓度PEG处理下，XC318、NC335的平均苗长都要高于对照F25-2，且差异性显著。平均根长统计发现，在未处理条件
山东农业大学硕士专业学位论文23图3转ZmTINY2基因小麦苗期模拟干旱处理0天（左）和处理7天（右）表型XC318、NC335：转ZmTINY2基因小麦；CK：阴性对照小麦F25-2Fig.3ThephenotypeoftransgenicZmTINY2wheatseedlingstagesimulateddroughttreatmentfor0(left)and7days(right)XC318、NC335:transgenicZmTINY2wheat;CK:NegativecontrolwheatF25-2（1）干旱对小麦叶片叶绿素含量的影响处理前小麦转ZmTINY2基因株系XC318、NC335与对照小麦F25-2叶片所含叶绿素含量相差不大（图4），都在9.2mg·g-1FW左右。经15%PEG水溶液处理7天后，由于受到水分胁迫的影响，小麦叶片的叶绿素含量都有所降低，XC318、NC335和对照的叶绿素含量分别为8.2、8.4、7.7mg·g-1FW，由此看出，小麦转ZmTINY2基因株系叶绿素含量较高，且与对照差异显著。图4转ZmTINY2基因小麦苗期模拟干旱处理前后叶绿素含量比较XC318、NC335：转ZmTINY2基因小麦；CK：阴性对照小麦F25-2Fig.4ComparisonofchlorophyllcontentintransgenicZmTINY2wheatseedlingsbeforeandafterdroughttreatmentXC318、NC335:TransgenicZmTINY2wheat;CK:NegativecontrolwheatF25-2（2）干旱对小麦叶片抗氧化酶活性的影响通过抗氧化酶活性比较（图5）发现，用15%PEG水溶液模拟干旱处理之前，小麦转ZmTINY2基因株系XC318、NC335和对照F25-2的SOD、POD、CAT活性大小相差不大，SOD活性在156U·g-1FW左右，POD活性在5700U·g-1FW·min-1左右，CAT活性在58U·g-1FW·min-1左右。处理后，小麦转ZmTINY2基因株系XC318、NC335和阴性
【参考文献】：
期刊论文
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[6]NaCl水培胁迫下棉花苗期耐盐指标筛选与分析[J]. 刘祎,张海娜,钱玉源,韩轩,崔淑芳,王燕,王广恩,金卫平,李俊兰. 河北农业科学. 2017(03)
[7]高粱芽期耐盐指标筛选及耐盐性评价[J]. 穆志新,李萌,秦慧彬. 山西农业科学. 2017(07)
[8]不同高粱品种萌发期抗旱性筛选与鉴定[J]. 吴奇,周宇飞,高悦,张姣,陈冰嬬,许文娟,黄瑞冬. 作物学报. 2016(08)
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[1]小麦生长素响应基因TaSAUR78和TaSAUR75在非生物逆境中的功能研究[D]. 郭远.中国农业科学院 2017
[2]水稻抗旱比较转录组学分析及候选基因OsDRAP1功能验证[D]. 黄立钰.中国农业科学院 2014
硕士论文
[1]喀西茄低温胁迫响应miRNAs及其靶基因的挖掘与分析[D]. 刘飞.扬州大学 2019
[2]大豆苗期耐盐基因GmSALT3标记开发利用及出苗期耐盐QTL发掘[D]. 刘谢香.中国农业科学院 2019
[3]小麦萌发期耐盐碱相关性状关联分析及种质资源的筛选[D]. 李凤勤.山东农业大学 2019
[4]新疆杂草黑麦居群的农艺性状与耐盐性鉴定分析[D]. 徐荣蕊.河北科技师范学院 2018
[5]细叶百合3个NAC转录因子的克隆及其对烟草的遗传转化[D]. 关春景.东北林业大学 2018
[6]小麦脂质转运蛋白基因TaLTP克隆及功能分析[D]. 李倩.山西大学 2015
[7]PEG-6000模拟干旱胁迫下小偃麦异附加系SN6306差异表达基因的筛选[D]. 黄春丽.山东农业大学 2015
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[9]盐和干旱胁迫下欧李的生理响应及转录组分析[D]. 孙孟超.东北林业大学 2013
[10]拟南芥t387突变体的基因芯片分析及其抗干旱机理的初步研究[D]. 田丽丽.首都师范大学 2007
本文编号：3057018
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