论文摘要
小麦是世界重要粮食作物之一,在全球气候变暖,各种极端天气出现频率日益增加的情况下,提高其对不良环境的适应性,保证小麦的高产、稳产具有重要意义。脱落酸（ABA）作为一种在植物的整个生命循环中起着重要作用的激素,对种子的发育和休眠以及适应各种外界环境的胁迫反应的调控都有十分重要的作用。通过改变ABA生物合成路径关键基因的表达来调节植物体内ABA的水平是提高植物抗逆性一个重要途径。9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶（NCED）催化9-顺式-紫黄质或9-顺式-新黄质产生黄质醛,被认为是ABA合成中的一个关键酶,并对ABA的合成调控起十分重要的作用。在干旱、高盐等逆境条件下,NCED基因的表达可以提高植物体内ABA的含量,增强植物对逆境胁迫的抗逆性。本研究在已从小麦中克隆到三个TaNCED1基因（TaNCED1-2、-3、-7）的基础上,通过构建TaNCED1基因的表达载体,并将其转入模式植物拟南芥中,并对转基因植株在盐和ABA胁迫条件下的表现进行鉴定,初步鉴定分析TaNCED1基因的功能及其多样性。主要结果如下:1、通过PCR的方法从克隆载体上扩增获得了三个目的基因,利用KpnI和XbaI两种限制性内切酶对扩增产物及表达载体pCAMBIA2300-35S进行双酶切后连接,并将连接产物转入大肠杆菌DH10B,筛选到含有目的基因的重组质粒,构建了三个TaNCED1的表达载体,并采用PCR和酶切的方法进行了验证,并将验证后的质粒采用冻融法导入到农杆菌GV3101中,完成表达载体的构建。2、通过floral dip的方法将TaNCED1-2、TaNCED1-3、TaNCED1-7三个基因分别转入到拟南芥中,经初步筛选分别得到13、24、45株具有Kan抗性的转化苗,经PCR进一步验证共得到得到79株阳性转化植株,阳性率为96.3%。对转基因植株T2、T3代继续进行PCR筛选,每个TaNCED1基因得到4个纯合转基因株系,分别命名为S21S24、S31S34、S71S74。3、对纯合转基因株系S21、S31和S71进行了ABA的敏感性试验,结果表明在没有添加ABA的培养基上,S71和WT种子在萌发上存在显著的差异,S21和S31的萌发也受到一定程度的影响但不如S71显著。在添加0.5μmol/L ABA培养基上,S21、S71和WT之间差异显著,S31的萌发和WT之间也有差异,但是不如而S21和S71明显。以上结果表明TaNCED1基因的过量表达可能使种子内的ABA的水平增高,延长了种子的休眠,使种子萌发速率减慢。转三个TaNCED1基因的株系存在一定程度的差别,可能与它们在功能上存在一定的差别有关。4、将S21、S71和WT的种子播种在含有不同浓度的NaCl培养基上,并对其表型进行分析,结果表明随着NaCl浓度的增加,转基因株系S21和S71种子的萌发和幼苗生长受到严重的抑制,在低浓度的NaCl胁迫下,过量表达TaNCED1的转基因株系和WT之间直接存在明显的差异。在高浓度的NaCl胁迫下,所有的种子萌发都受到抑制,但转基因植株受到的抑制更加明显。转基因株系S71受到的抑制比S21更明显,这可能表明TaNCED1-7基因对ABA合成的影响更明显。
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相关论文文献
- [1].小麦TaNCED1基因植物表达载体的构建[J]. 华北农学报 2008(04)
- [2].干旱和复水条件下小麦叶片TaNCED1表达与ABA积累的关系[J]. 麦类作物学报 2019(04)