转rd29A基因国槐试管苗对盐胁迫的生理响应.docVIP

转rd29A基因国槐试管苗对盐胁迫的生理响应 HYPERLINK / 国槐是一种集材用、药用、食用、观赏于一体的优良树种，同时也是一种重要的固氮树种。 HYPERLINK / 国槐的抗逆性强、耐寒、耐旱、耐空气污染、病虫害少，经济价值高，但就更广泛应用而言，现有品种的抗旱、耐盐能力仍然有限。利用基因工程技术将外源抗逆基因导入 HYPERLINK / 国槐基因组中，是培育抗旱耐盐品种的最有效的遗传改良方法。rd29A基因是1992年Yumaguchi-Shinozaki等[1]首先从拟南芥中克隆的能够受干旱、高盐、低温和脱落酸等逆境胁迫诱导表达的基因，rd29A基因编码一种与LEA蛋白相似的亲水性很强的蛋白，保护细胞免受水分胁迫的伤害。Yumaguchi-Shinozaki[2]等于1994年将rd29A基因转化烟草，获得了耐盐性增强的转基因烟草。山东省林科院的研究人员利用农杆菌介导法将rd29A基因导入国槐中，经转基因植株的分子生物学检测说明外源基因已整合到植物基因组中并得到表达。盐胁迫对植物正常生理生化过程造成不利影响，如细胞膜透性加大，叶绿素含量降低，丙二醛含量升高等，从而导致植株细胞膜遭到严重破坏、叶片黄化甚至死亡。笔者以受体亲本为对照，研究盐胁迫下国槐转rd29A基因试管苗生长及相关生理指标的变化。 2.4盐胁迫对 HYPERLINK / 国槐试管苗可溶性糖含量的影响 图4结果表明，0.6%NaCl浓度胁迫下，国槐对照 株系和转基因株系的可溶性糖含量均随NaCl处理时 间的增加而升高。在NaCl胁迫处理前，未转基因株系 与转基因株系相比差异不显著，但在NaCl胁迫处理 后，转基因株系中可溶性糖含量急剧增加，而对照植株 增长缓慢，两者相比差异达到显著水平（P0.05或P 0.01）。 2.5盐胁迫对 HYPERLINK / 国槐试管苗脯氨酸含量的影响 由图5可以看出，0.6%NaCl浓度胁迫下，国槐对 照株系和转基因株系的脯氨酸含量均随处理时间的增 加而升高。在NaCl胁迫前以及胁迫到第3天时，未转 基因株系与转基因株系相比差异不显著；当胁迫到第 7天和11天时，对照植株脯??酸含量迅速提高，而转基 因株系中的含量增长缓慢，与对照株系相比，差异达到 极显著水平（P0.01）。 3讨论 Yumaguchi-Shinozaki指出，rd29A基因能提高植 物对盐胁迫的耐性。笔者通过各项生理指标的测定表 明，在盐胁迫条件下，转基因植株的耐盐性得到提高， 这与将该基因导入烟草的结果一致。 叶片相对电导率和丙二醛与植物细胞膜关系密 切，通常将其用于表示细胞膜稳定性和植物对逆境条 件反应的强弱6[7-]。笔者在实验中发现，在NaCl胁迫 下，转基因 HYPERLINK / 国槐叶片的电导率、丙二醛含量较对照低， 含量一直在增高；在胁迫第3天、7天对照植株中丙二 醛含量增长缓慢，当胁迫到11天时，其含量急剧增长， 而转基因植株中丙二醛含量一直增长缓慢，在胁迫第 7、11天时，转基因株系SLG08中丙二醛含量仅为对照 植株的93.02%和79.43%，SLG06中丙二醛含量仅为对 照植株的93.36%h和81.26%，转基因株系中丙二醛含 量显著低于对照株系(P0.05，P0.01)。  这与王雷在转基因棉花上的测定结果一致，说明转基 因植株内活性氧自由基浓度较低，从而减轻了其对细 胞的伤害。（/） 可溶性糖是细胞渗透调节质，在NaCl胁迫下其含 量提高，可降低细胞渗透势，使细胞具有较强的保水能 力，维持细胞的正常膨压，以维持正常的生理活动8[9-]。 因此，转基因植株能使盐胁迫下的组培苗具有较高的 可溶性糖含量，从而增强渗透调节能力，提高抗盐性。 有实验报道，植物体内游离脯氨酸的含量与植物 的抗逆性成正相关性，因此认为脯氨酸的积累是植物 耐盐的原因1[0]。但有研究却表明，脯氨酸的积累与耐 盐程度成负相关1[1]，所以认为脯氨酸的积累是胁迫对 植物伤害的结果，是植物受到逆境伤害的征兆。试验 中转基因国槐叶片中的脯氨酸含量低与对照，这与脯 氨酸的积累与耐盐程度成负相关的报道相一致，但也 有报道表明脯氨酸的积累是耐盐的原因，认为植物体 内游离脯氨酸的含量与植物的抗逆性成正相关性。因 此，脯氨酸与盐胁迫之间的关系迄今仍有争议，目前只 能将其作为一种辅助指标慎重使用。 以上结果表明，转rd29A基因的国槐株系在一定 程度上能够提高其耐盐性，但是植物抗盐性属多基因 控制与调节的，转单基因植株抗盐性提高程度相当有 限。因此在进行国槐抗逆基因工程研究时除了注意导 入与抗逆性密切相关的主基因外，有必要