转多抗基因新疆大叶苜蓿光合生理特征对土壤水分变化的响应

以新疆大叶苜蓿及其为母本的4种转基因株系(SN:转AtNDPK2基因;SC:转codA基因;SOR:转IbOr基因;SAF:转AtABF3基因)为研究材料,通过盆栽控制试验,比较研究了不同土壤水分条件下始花期各株系苜蓿的光合和荧光参数特征。结果表明,随土壤含水量从80%FC(田间持水量)降至40%FC,各株系叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)均呈下降趋势,叶片瞬时水分利用效率(WUEi)呈上升趋势。在40%FC时,各转基因株系Pn值(11.19～21.58μmol·m~(-2)·s~(-1))均显著(P0.05)大于非转基因株系(6.06μmol·m~(-2)·s~(-1)),各株系间WUEi无差异但以转AtABF3基因株系最大(3.22μmol·mmol~(-1))。土壤水分降低过程中,各株系叶片初始荧光(Fo),最大光化学效率(Fv/Fm)和光化学淬灭系数(qP)值总体呈下降趋势,实际光化学效率(ΦPSⅡ)和表观电子传递效率(ETR)值呈先上升后下降,而非光化学淬灭系数(NPQ)值整体呈上升趋势。转基因株系qP值出现显著下降时的土壤水分含量(50%FC)低于非转基因(70%FC)苜蓿。在40%FC时,转基因株系Fv/Fm(0.78～0.82)值显著高于非转基因苜蓿(0.58)。总体表明,转多抗基因均不同程度地提高水分胁迫条件下新疆大叶苜蓿的光合性能,其中转codA基因株系可维持较高光合速率,转IbOr基因株系能维持较高光能利用能力,转AtABF3基因株系能够高效利用水分,转AtNDPK2基因株系总生物量最高。     

转苜蓿MsOr基因烟草光合-光响应和光合-CO2响应曲线特征研究

为明确苜蓿（Medicago sativa）Orange基因的表达对植物光合作用的影响,以转Orange（MsOr）基因型烟草（TOR1与TOR2）和野生型烟草（WT）为研究材料,采用盆栽控制试验,比较研究了WT,TOR1和TOR2叶片光响应曲线和CO₂响应曲线,并测定其叶片类胡萝卜素含量。结果表明：直角双曲线修正模型可较好地拟合烟草光响应曲线和CO₂响应曲线;在一定光合有效辐射强度和CO₂浓度范围内,随光强和CO₂浓度增加,TOR1和TOR2的净光合速率均显著高于WT（P<0.05）;TOR1和TOR2的最大净光合速率、光饱和点、CO₂饱和点、羧化效率、暗呼吸速率和光呼吸速率显著高于WT,而CO₂补偿点显著低于WT（P<0.05）;TOR1和TOR2的叶片总类胡萝卜素含量约为WT的2倍。研究表明：苜蓿MsOr基因的表达促进了烟草植株叶片类胡萝卜素的积累,同时提高了其光能和CO₂利用能力,增强了植株对高光强、高CO₂浓度环境的适应能力。     

叶片喷施H_2O_2以及转入Cu/Zn SOD和APX基因对甘薯幼苗冷后恢复的作用

【目的】研究转入铜/锌超氧化物歧化酶(Cu/ZnSOD)和抗坏血酸氧化酶(APX)基因甘薯幼苗在短时间冷胁迫处理后的恢复过程中与其非转基因对照株比较是否具有抗冷优势,以及用外源过氧化氢(H2O2)于冷胁迫前预处理甘薯叶片能否增强幼苗的冷后恢复能力。【方法】以转入Cu/ZnSOD和APX基因的甘薯幼苗及其非转基因对照株为试验材料,研究在5℃下冷胁迫一夜(12h)后,植株的细胞膜透性、各种抗氧化酶活性以及光合作用的各项指标的变化过程,以了解植株的冷后恢复情况;以及用1.0mmol·L-1H2O2于冷胁迫前4h叶片喷施预处理对其抗冷性的影响。【结果】(1)在短时间(12h)冷胁迫后的很短时间(2h)内,非转基因植株的APX、SOD、CAT(过氧化氢酶)这3种抗氧化酶活性及类胡萝卜素含量显著降低,膜透性升高,光合色素以及光合电子传递链受到破坏,光合速率显著下降;在经过26h的室温恢复后,植株的上述3种抗氧化酶活性及类胡萝卜素含量都得到显著提升,但膜透性继续增加,光合电子传递链得到修复,而光合色素却显著下降,光合作用恢复。(2)与非转基因对照植株相比较,转基因植株在冷胁迫后表现出较高的上述3种抗氧化酶活性及类胡萝卜素含量、较低的膜透性、较强的光合色素以及光合电子传递系统保护能力,其光合速率也相对较强。(3)用1.0mmol·L-1H2O2预处理组的植株对比未预处理的对照株,在冷胁迫后的恢复过程中,表现出了较强的SOD与APX酶活性的恢复能力,较低的MDA产生量以及膜透性,且冷处理后植株的生长状况更加良好。【结论】转基因植株在冷胁迫处理中较非转基因对照表现出较强的冷耐受性,在冷后恢复过程中也显示出更强的恢复能力,转基因甘薯幼苗更具有抗冷优势;用1.0mmol·L-1H2O2预处理植株能够显著提高甘薯幼苗的冷后恢复能力,增强其抗冷性。     

转逆境诱导型启动子SWPA2驱动Cu/Zn SOD和APX基因甘薯(Ipomoea batatas(L).)Lam.)耐盐性

本研究以盐胁迫下逆境诱导型启动子SWPA2驱动转Cu/Zn SOD和APX基因甘薯叶片一些生理指标的变化研究转基因甘薯耐盐性.结果表明:无胁迫时,转基因甘薯叶的生理指标与未转基因植株无明显差异.相同胁迫条件下,转基因甘薯叶的超氧化物歧化酶(SOD),抗坏血酸过氧化物酶(APX),过氧化物酶(POD),过氧化氢酶(CAT...     

转基因甘薯旱后复水的修复机制和叶片喷施H2O2的效果

对转入铜/锌超氧化物歧化酶(Cu/Zn SOD)和抗坏血酸氧化酶(APX)基因的甘薯和非转基因甘薯进行PEG胁迫处理(PE组)和H2O2处理后再胁迫处理(PE+组),对比胁迫后两个处理组及其对照组的抗氧化酶活性、MDA与H2O2的变化情况.得出胁迫和复水前期,转基因植株抗氧化酶活性和光合速率高于非转基因植株,MDA和H...     

转多抗基因新疆大叶苜蓿光合生理特征对土壤水分变化的响应

以新疆大叶苜蓿及其为母本的4种转基因株系(SN:转AtNDPK2基因;SC:转codA基因;SOR:转IbOr基因;SAF:转AtABF3基因)为研究材料,通过盆栽控制试验,比较研究了不同土壤水分条件下始花期各株系苜蓿的光合和荧光参数特征。结果表明,随土壤含水量从80% FC(田间持水量)降至40% FC,各株系叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)和气孔导度(G_s)均呈下降趋势,叶片瞬时水分利用效率(WUE_i)呈上升趋势。在40% FC时,各转基因株系P_n值(11.19~21.58 μmol·m^-2·s^-1)均显著(P<0.05)大于非转基因株系(6.06 μmol·m^-2·s^-1),各株系间WUE_i无差异但以转AtABF3基因株系最大(3.22 μmol·mmol^-1)。土壤水分降低过程中,各株系叶片初始荧光(F_o),最大光化学效率(F_v/F_m)和光化学淬灭系数(qP)值总体呈下降趋势,实际光化学效率(Φ_PSⅡ)和表观电子传递效率(ETR)值呈先上升后下降,而非光化学淬灭系数(NPQ)值整体呈上升趋势。转基因株系qP值出现显著下降时的土壤水分含量(50% FC)低于非转基因(70% FC)苜蓿。在40% FC时,转基因株系F_v/F_m(0.78~0.82)值显著高于非转基因苜蓿(0.58)。总体表明,转多抗基因均不同程度地提高水分胁迫条件下新疆大叶苜蓿的光合性能,其中转codA基因株系可维持较高光合速率,转IbOr基因株系能维持较高光能利用能力,转AtABF3基因株系能够高效利用水分,转AtNDPK2基因株系总生物量最高。