共表达ScNHX1和ScVP基因提高紫花苜蓿盐和盐碱耐受性的研究

论文摘要

非生物胁迫具有一个复杂特性,它涉及高盐,低温,土壤干旱和贫瘠。农作物必须适应各种极端胁迫环境。Na+/H十离子逆向转运蛋白可以推动Na+/H+离子跨膜的交换,H+焦磷酸化酶是质子泵,可以转运质子进入液泡中。在多种植物中超表达Na+/H+离子逆向转运蛋白或H+焦磷酸化酶基因可以增强植物盐的耐受性。在本研究中,以转单基因（ScNHX1基因和ScVP基因）苜蓿植株为亲本,通过有性杂交的方式获得了共表达ScNHX1和ScVP转基因紫花苜蓿植株,研究了野生型对照、转单基因紫花苜蓿和共表达ScNHX1和ScVP转基因紫花苜蓿抗盐和盐碱性,比较了共表达ScNHX1和ScVP垆转基因紫花苜蓿和转单基因紫花苜蓿抗盐和盐碱性的差异。本文其主要研究结果如下：1.本研究结果表明,表达单个Na+/H+离子逆向转运蛋白或H+焦磷酸化酶基因的T1代紫花苜蓿比非转基因的苜蓿具有明显的耐盐和盐碱能力。2.本研究中,通过转ScNHX1基因的紫花苜蓿和转ScVP基因紫花苜蓿有性杂交,产生共表达ScNHX1和ScVP的转基因紫花苜蓿。Northern杂交分析显示,在共表达ScNHX1和ScVP的转基因紫花苜蓿中,盐和盐碱可以诱导ScNHX1基因和ScVP基因的表达。3.与转单个ScNHX1或ScVP基因的紫花苜蓿相比,共表达ScNHX1和ScVP的转基因紫花苜蓿可以耐受300 mmol/L NaCl和200 mmol/L NaCl+100 mmol/L NaHCO3的胁迫处理。4.在高盐和高盐碱条件下,共表达ScNHX1和ScVP的转基因紫花苜蓿比野生型苜蓿在根和叶中积累更多的Na+。5.通过使用pH荧光探针SNARF,可以直观的观察紫花苜蓿在盐和盐碱条件下根细胞内的pH值变化。转基因苜蓿胞内的pH值明显不同于野生型苜蓿。结果显示共表达亮个基因的转基因植物能更有效地增加植物的胁迫耐受性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 植物耐盐的生理机制
• 1.2 盐胁迫下植物体内应答基因的研究进展
• 1.3 液泡膜焦磷酸酶基因研究进展
• +/H⁺逆向运输蛋白的研究现状'>1.4 Na⁺/H⁺逆向运输蛋白的研究现状
• 1.5 实验目的和意义
• 第二章 材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.2 试验方法
• 第三章 结果与分析
• 3.1 ScNHX1和ScVP基因分别向紫花苜蓿中的转化
• 3.2 共表达ScNHX1和ScVP垆转基因紫花苜蓿分子生物学检测
• 3.3 转基因植株的耐盐性分析
• 3.4 转基因植株的耐盐碱性分析
• 3.5 ScNHX1和ScVP垆在转基因紫花苜蓿中表达的Northern分析
• +含量的分析'>3.6 转基因紫花苜蓿体内Na⁺含量的分析
• 3.7 盐和盐碱条件下转基因紫花苜蓿细胞内pH值检测
• 第四章 讨论
• +/H⁺逆向运输蛋白与植物耐盐性'>4.1 液泡型Na⁺/H⁺逆向运输蛋白与植物耐盐性
• +-PPase与植物耐盐性'>4.2 液泡膜H⁺-PPase与植物耐盐性
• 4.3 杂交聚合法在植物基因工程研究
• 4.4 共表达ScNHX1和ScVP基因进一步提高了苜蓿的耐盐和耐盐碱性
• 4.5 ScNHX1和ScVP基因在盐和盐碱处理下作用机理初步分析
• 第五章 结论
• 参考文献
• 附录
• 缩略词表
• 致谢
• 个人简介