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盐害胁迫严重影响着植物的生长与发育,在高浓度的盐胁迫下,植物从种子萌发、秧苗的生长发育、营养生长到开花结果整个生长过程中都会受到盐害的影响而导致产量的降低。本研究集中探讨多倍化对水稻种子发芽期和幼苗生长期两个阶段的耐盐性的影响研究,同时进行耐盐基因pDH47(pea DNA helicase47)的克隆,该基因受高盐的诱导,在细胞内由PKC活化,其表达没有组织的特异性,并且调控多个基因的表达,属于转录因子。这一研究可以使我们深入了解水稻倍性变化与耐盐性之间的关联,为弄清多倍体水稻对盐胁迫的适应进化特性及多倍体耐盐品种的培育提供一些参考。
本实验选取8个水稻品种为研究对象,分别为Balilla-2x,Balilla-4x;HN2026-2x,HN2026-4x;日本晴-2x,日本晴-4x;NJ11-2x,NJ11-4x。分别在发芽期和幼苗期(二叶一心)进行耐盐特性比较,以其探明多倍化对水稻发芽期和幼苗期耐盐特性的影响。发芽期和苗期分别置于一定浓度梯度NaCl盐溶液进行盐胁迫。进而对种子的发芽率、其根上部分、根下部分干重以及叶片中脯氨酸、丙二醛、可溶性糖的含量进行分析测定。实验结果显示:在发芽期,盐的浓度在125Mm时,二倍体和四倍体的发芽率出现明显差别,日本晴-4x的抗性最好。在200Mm NaCl盐溶液处理下它的发芽率高达20％;在幼苗期,四倍体的抗性普遍高于相应二倍体水稻幼苗,所测各指标在四倍体中的含量都明显高于相应二倍体,且四个多倍体品种间的差异性也很明显。低结实率的Balilla.4x和高结实率的HN2026-4x丙二醛含量都很高,说明在高盐的环境中细胞的氧化受害程度较高。脯氨酸是衡量植物抗性重要指标之一,高结实率的HN2026-4x在盐胁迫下脯氨酸的含量比其他的品种都有大幅的提高。HN2026-4x叶片中脯氨酸的含量高达30μg/g,比其他的品种多达50％。可溶性糖的含量并没有太大品种间的差异性。发芽期和幼苗期抗性表现的品种差异说明水稻在不同的生长时期也许有不同的抗盐基因发挥作用。
Sanan-Mishra N.发现了一种pDH47基因(pea.DNA helicase47),它是受高盐诱导,在细胞内由PKC活化。大田实验表明转pdh基因能大幅提高烟草的耐盐性。我们成功在日本晴-4x中克隆到该基因,全长1753bp,在GeneBank中的登录号为NM001065016,编码414个蛋白质。对蛋白质的结构分析发现,它属于DEAD-box家族,具有DEAD-box家族蛋白共有的全部九个保守结构域和RGG重复序列。其具体功能的鉴定正在进行中,进一步研究拟采用荧光定量PCR的方法检测在盐胁迫下该基因的表达情况。