【摘 要】
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干旱是影响植物生长发育的主要非生物胁迫因子,是制约我国农业发展的主要因素之一。据统计,干旱给农业生产造成的损失几乎是其它自然灾害所造成损失的总和。面对日益频繁的自
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干旱是影响植物生长发育的主要非生物胁迫因子,是制约我国农业发展的主要因素之一。据统计,干旱给农业生产造成的损失几乎是其它自然灾害所造成损失的总和。面对日益频繁的自然灾害,如何节约农业生产用水以及如何利用大面积的干旱、半干旱土地发展农业是人类迫切需要解决的重大课题。传统的育种方法在耐旱性改良方面进展缓慢,现代生物学与生物技术的发展,使人们能够从分子水平上认识植物与抗旱之间的关系,通过分子育种提高作物耐早性,为抗旱育种开辟了新的途径。有大量研究报道,将拟南芥(Arabidopsis thaliana)的一些抗旱相关基因异源转化到烟草、油菜等中,均能增强这些植物抵抗干旱逆境胁迫的能力。本研究将拟南芥AtRD28基因和AtCBF4基因导入番茄(Solanum lycopersicum),拟通过目的基因在番茄中超量表达研究其对干旱逆境胁迫的抗性能力,获得转基因抗性植株,应用于番茄抗旱遗传育种。本研究获得的主要结果有:1.根据GenBank中公布的拟南芥RD28基因(D13254)和CBF4基因(NM124578)的序列信息,克隆了两个基因的全长cDNA。测序结果与公布序列同源性100%,所克隆到的AtRD28基因片段长1018 bp,其中CDS为858bp,编码285个氨基酸;AtCBF4基因片段长769 bp,CDS为675 bp,编码224个氨基酸。2.分别构建了AtRD28基因和AtCBF4基因的超量表达载体;利用农杆菌介导的遗传转化方法将其成功导入番茄品种ZS5和A53中。3.番茄遗传转化共获得卡那霉素抗性植株78株,其中转AtRD28基因共38株,转AtCBF4基因共40株,PCR检测结果表明,外源基因已整合到番茄基因组中。4.转基因番茄后代与对照种子经15%PEG(6000)胁迫处理,测定其在萌芽期对渗透胁迫的耐受性,发现转基因材料的发芽率较对照有显著提高。转基因材料的发芽率都接近或超过对照材料料的2倍;其中转AtRD28基因的两个株系RD-1和RD3-7的发芽率分别较对照提高了32.5%和34.16%,转AtCBF4基因的株系CBF-1的发芽率较对照提高了25%。5.转基因植株苗期抗旱性检测试验表明,转基因番茄幼苗在三叶一心期对干旱的耐受性明显高于对照。连续3次干旱胁迫处理后,转基因植株的存活率较对照均有所提高。
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