過表達(dá)ZmTDP1基因小麥的耐鹽和抗旱性分析
發(fā)布時間：2020-12-09 15:09
中國是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國,小麥?zhǔn)亲钤绶N植于我國的農(nóng)作物之一,也是我國主要的糧食作物之一。在實際生產(chǎn)中,鹽旱問題普遍存在,并且對植物的生長發(fā)育表現(xiàn)出負(fù)面影響。因此,挖掘抗鹽旱相關(guān)基因并通過先進(jìn)分子基因工程手段培育抗鹽旱新品種是提高小麥抗鹽旱逆境的有效途徑。TDP1是一種參與去除拓?fù)洚悩?gòu)酶I抑制劑引起的DNA損傷的DNA修復(fù)系統(tǒng)酶。前期研究中,本實驗室已將來自玉米的ZmTDP1基因通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)進(jìn)行了小麥轉(zhuǎn)化,本研究對獲得過表達(dá)外源基因的轉(zhuǎn)ZmTDP1基因小麥進(jìn)行了鑒定,并以轉(zhuǎn)ZmTDP1基因小麥株系Xd和Nd為材料,通過干旱、鹽逆境處理,以抗旱和耐鹽相關(guān)生長發(fā)育、生理生化指標(biāo)為依據(jù),對ZmTDP1基因進(jìn)行抗旱、耐鹽性的鑒定并綜合分析其功能。主要研究結(jié)果如下:（1）轉(zhuǎn)ZmTDP1基因小麥的鑒定待利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化后所得的轉(zhuǎn)ZmTDP1基因小麥T3代以及對照Fielder的苗期葉片取樣,提DNA鑒定,共鑒定轉(zhuǎn)ZmTDP1基因小麥330株,其中264株為陽性。（2）轉(zhuǎn)ZmTDP1基因小麥抗旱性鑒定在相同PEG 6000模擬干旱脅迫條件下,轉(zhuǎn)ZmTDP1基因小麥萌發(fā)期種子發(fā)芽勢...
【文章來源】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】：54 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
轉(zhuǎn)ZmTDP1基因小麥單株分子檢測M：DNAmarker；1-10：轉(zhuǎn)基因植株；CK1：陰性對照Fielder；CK2：ddH2O
山東農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士專業(yè)學(xué)位論文19表5干旱脅迫下轉(zhuǎn)ZmTDP1基因小麥苗期單株鮮重和干重統(tǒng)計Table5FreshweightanddryweightoftransgenicZmTDP1wheatseedlingunderdroughtstress處理Treatments株系Lines鮮重Freshweight/g干重Dryweight/g對照（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干旱脅迫對過表達(dá)ZmTDP1基因小麥苗期表型的影響（A）（B）圖2干旱脅迫對轉(zhuǎn)ZmTDP1基因小麥表型的影響1，3：轉(zhuǎn)ZmTDP1基因材料Xd和Nd；2：對照Fielder(A)：水處理的表型；(B)：經(jīng)20%PEG6000處理5天后的表型Fig.2EffectofdroughtstressonphenotypeoftransgenicwheatwithZmTDP1gene1,3:transgenicplantsXdandNdwiththeZmTDP1gene;2:Fielder(A):Watertreatment;(B):Droughtstressonthefifthday兩個轉(zhuǎn)ZmTDP1基因小麥株系和對照Fielder苗期三葉一心時置于20%PEG6000溶液中繼續(xù)培養(yǎng)觀察。由圖2可見，未經(jīng)干旱脅迫時，對照Fielder與兩個轉(zhuǎn)基因陽性材料Xd和Nd從表型來看無明顯區(qū)別；經(jīng)20%PEG6000處理5d后，對照Fielder葉片干枯和萎蔫現(xiàn)象比轉(zhuǎn)基因材料Xd和Nd嚴(yán)重。對此，分別對干旱脅迫前后對照Fielder123123
過表達(dá)ZmTDP1基因小麥的耐鹽和抗旱性分析20與兩個轉(zhuǎn)基因陽性材料Xd和Nd進(jìn)行了葉片抗旱相關(guān)指標(biāo)的測定。3.2.2.4干旱脅迫對轉(zhuǎn)ZmTDP1基因小麥苗期生理生化指標(biāo)的影響（1）干旱脅迫對轉(zhuǎn)基因材料苗期SOD活性的影響SOD是生物體內(nèi)重要的抗氧化酶，可以抵抗逆境引起的過氧化損傷，其活性直接反映了生物體的抗逆性。如圖3所示，水處理條件下，對照材料Fielder與兩個轉(zhuǎn)基因材料Xd和Nd葉片中SOD活性沒有明顯差異；經(jīng)20%PEG6000處理5d后，轉(zhuǎn)基因材料與對照材料SOD活性均有所降低，兩個轉(zhuǎn)基因材料Xd和Nd葉片中SOD活性比對照材料Fielder高15.1%和14.3%，且兩者存在顯著差異。以上研究結(jié)果表明，逆境脅迫下，SOD活性升高使植物免受傷害。圖3轉(zhuǎn)ZmTDP1基因小麥干旱處理前后SOD活性的變化Fig.3ChangeofSODactivityintransgenicZmTDP1wheatbeforeandafterdroughttreatment（2）干旱脅迫對轉(zhuǎn)基因材料苗期POD活性的影響如圖4所示，水處理條件下，對照材料Fielder與兩個轉(zhuǎn)基因材料Xd和Nd葉片中POD活性沒有明顯差異；經(jīng)20%PEG6000處理5d后，兩個轉(zhuǎn)基因材料Xd和Nd與對照材料Fielder葉片中POD活性明顯升高，兩個轉(zhuǎn)基因材料Xd和Nd葉片中POD活性分別高于對照材料Fielder11%和9.6%，且兩者之間存在顯著性差異。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]PEG-6000和NaCl脅迫對轉(zhuǎn)GbWRKY32基因煙草種子萌發(fā)及苗期生長的影響[J]. 郭丁,曲延英,倪志勇,陳全家. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(08)
[2]紫花苜蓿和黃花苜蓿種子萌發(fā)期對PEG模擬干旱脅迫的響應(yīng)[J]. 劉佳月,杜建材,王照蘭,崔樂樂,趙彥慧. 中國草地學(xué)報. 2018(03)
[3]植物C2H2型鋅指蛋白研究進(jìn)展[J]. 張佳,劉俊芳,趙婷婷,任婧,許向陽. 分子植物育種. 2018(02)
[4]PEG6000模擬干旱對蘭黑粒小麥苗期生理特性的影響[J]. 吳珍. 陜西農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(11)
[5]鹽脅迫對宇航四號朝天椒種子萌發(fā)和幼苗生長的影響[J]. 秦娟,王勇軍,張云奉,楊俊年,胡廷章. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(09)
[6]干旱脅迫對不同抗旱性小麥種子萌發(fā)及幼苗根芽生物量分配的影響[J]. 施成曉,陳婷,王昌江,秦曉梁,廖允成. 麥類作物學(xué)報. 2016(04)
[7]酪氨酰-DNA磷酸二酯酶:潛在的腫瘤治療靶點[J]. 胡翥,王浩文,安林坤. 藥學(xué)學(xué)報. 2016(02)
[8]植物抗旱機制的研究概述[J]. 黃義春. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè). 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]干旱脅迫抑制作物光合作用機理研究進(jìn)展[J]. 汪本福,黃金鵬,楊曉龍,程建平,趙鋒,陳少愚. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(23)
博士論文
[1]不同基因型冬小麥對鈉、鉀離子吸收及耐鹽機制研究[D]. 李青松.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2009
碩士論文
[1]小麥不同品種苗期抗旱性差異比較[D]. 田恩云.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[2]轉(zhuǎn)基因小麥抗旱性生理生化及農(nóng)藝性狀鑒定[D]. 王曉東.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2016
[3]小麥NF-Y家族轉(zhuǎn)錄因子TaNF-YB3；1分子特征及介導(dǎo)植株抵御干旱和鹽分逆境的功能研究[D]. 張珉.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[4]甜高粱對鹽脅迫的生理生化響應(yīng)[D]. 姜慧.沈陽師范大學(xué) 2012
本文編號：2907060
【文章來源】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】：54 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
轉(zhuǎn)ZmTDP1基因小麥單株分子檢測M：DNAmarker；1-10：轉(zhuǎn)基因植株；CK1：陰性對照Fielder；CK2：ddH2O
山東農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士專業(yè)學(xué)位論文19表5干旱脅迫下轉(zhuǎn)ZmTDP1基因小麥苗期單株鮮重和干重統(tǒng)計Table5FreshweightanddryweightoftransgenicZmTDP1wheatseedlingunderdroughtstress處理Treatments株系Lines鮮重Freshweight/g干重Dryweight/g對照（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干旱脅迫對過表達(dá)ZmTDP1基因小麥苗期表型的影響（A）（B）圖2干旱脅迫對轉(zhuǎn)ZmTDP1基因小麥表型的影響1，3：轉(zhuǎn)ZmTDP1基因材料Xd和Nd；2：對照Fielder(A)：水處理的表型；(B)：經(jīng)20%PEG6000處理5天后的表型Fig.2EffectofdroughtstressonphenotypeoftransgenicwheatwithZmTDP1gene1,3:transgenicplantsXdandNdwiththeZmTDP1gene;2:Fielder(A):Watertreatment;(B):Droughtstressonthefifthday兩個轉(zhuǎn)ZmTDP1基因小麥株系和對照Fielder苗期三葉一心時置于20%PEG6000溶液中繼續(xù)培養(yǎng)觀察。由圖2可見，未經(jīng)干旱脅迫時，對照Fielder與兩個轉(zhuǎn)基因陽性材料Xd和Nd從表型來看無明顯區(qū)別；經(jīng)20%PEG6000處理5d后，對照Fielder葉片干枯和萎蔫現(xiàn)象比轉(zhuǎn)基因材料Xd和Nd嚴(yán)重。對此，分別對干旱脅迫前后對照Fielder123123
過表達(dá)ZmTDP1基因小麥的耐鹽和抗旱性分析20與兩個轉(zhuǎn)基因陽性材料Xd和Nd進(jìn)行了葉片抗旱相關(guān)指標(biāo)的測定。3.2.2.4干旱脅迫對轉(zhuǎn)ZmTDP1基因小麥苗期生理生化指標(biāo)的影響（1）干旱脅迫對轉(zhuǎn)基因材料苗期SOD活性的影響SOD是生物體內(nèi)重要的抗氧化酶，可以抵抗逆境引起的過氧化損傷，其活性直接反映了生物體的抗逆性。如圖3所示，水處理條件下，對照材料Fielder與兩個轉(zhuǎn)基因材料Xd和Nd葉片中SOD活性沒有明顯差異；經(jīng)20%PEG6000處理5d后，轉(zhuǎn)基因材料與對照材料SOD活性均有所降低，兩個轉(zhuǎn)基因材料Xd和Nd葉片中SOD活性比對照材料Fielder高15.1%和14.3%，且兩者存在顯著差異。以上研究結(jié)果表明，逆境脅迫下，SOD活性升高使植物免受傷害。圖3轉(zhuǎn)ZmTDP1基因小麥干旱處理前后SOD活性的變化Fig.3ChangeofSODactivityintransgenicZmTDP1wheatbeforeandafterdroughttreatment（2）干旱脅迫對轉(zhuǎn)基因材料苗期POD活性的影響如圖4所示，水處理條件下，對照材料Fielder與兩個轉(zhuǎn)基因材料Xd和Nd葉片中POD活性沒有明顯差異；經(jīng)20%PEG6000處理5d后，兩個轉(zhuǎn)基因材料Xd和Nd與對照材料Fielder葉片中POD活性明顯升高，兩個轉(zhuǎn)基因材料Xd和Nd葉片中POD活性分別高于對照材料Fielder11%和9.6%，且兩者之間存在顯著性差異。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]PEG-6000和NaCl脅迫對轉(zhuǎn)GbWRKY32基因煙草種子萌發(fā)及苗期生長的影響[J]. 郭丁,曲延英,倪志勇,陳全家. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(08)
[2]紫花苜蓿和黃花苜蓿種子萌發(fā)期對PEG模擬干旱脅迫的響應(yīng)[J]. 劉佳月,杜建材,王照蘭,崔樂樂,趙彥慧. 中國草地學(xué)報. 2018(03)
[3]植物C2H2型鋅指蛋白研究進(jìn)展[J]. 張佳,劉俊芳,趙婷婷,任婧,許向陽. 分子植物育種. 2018(02)
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[5]鹽脅迫對宇航四號朝天椒種子萌發(fā)和幼苗生長的影響[J]. 秦娟,王勇軍,張云奉,楊俊年,胡廷章. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(09)
[6]干旱脅迫對不同抗旱性小麥種子萌發(fā)及幼苗根芽生物量分配的影響[J]. 施成曉,陳婷,王昌江,秦曉梁,廖允成. 麥類作物學(xué)報. 2016(04)
[7]酪氨酰-DNA磷酸二酯酶:潛在的腫瘤治療靶點[J]. 胡翥,王浩文,安林坤. 藥學(xué)學(xué)報. 2016(02)
[8]植物抗旱機制的研究概述[J]. 黃義春. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè). 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]干旱脅迫抑制作物光合作用機理研究進(jìn)展[J]. 汪本福,黃金鵬,楊曉龍,程建平,趙鋒,陳少愚. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(23)
博士論文
[1]不同基因型冬小麥對鈉、鉀離子吸收及耐鹽機制研究[D]. 李青松.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2009
碩士論文
[1]小麥不同品種苗期抗旱性差異比較[D]. 田恩云.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[2]轉(zhuǎn)基因小麥抗旱性生理生化及農(nóng)藝性狀鑒定[D]. 王曉東.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2016
[3]小麥NF-Y家族轉(zhuǎn)錄因子TaNF-YB3；1分子特征及介導(dǎo)植株抵御干旱和鹽分逆境的功能研究[D]. 張珉.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[4]甜高粱對鹽脅迫的生理生化響應(yīng)[D]. 姜慧.沈陽師范大學(xué) 2012
本文編號：2907060
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