甘薯耐盐性及遗传转化研究进展

本文综述了盐胁迫对甘薯叶片生理生化指标、叶片叶绿体超微结构及相关酶活性的影响,甘薯耐盐性鉴定和耐盐性基因筛选,农杆菌介导的甘薯遗传转化及其转化条件的优化等方面的研究进展。     

在滨海盐渍地鉴定甘薯品种耐盐性

我国有相当面积的盐渍土壤,主要分布在辽东半岛、渤海湾和苏北滨海狭长地带,改良利用这些土地是农业生产的重要课题之一.培育和筛选耐盐的作物品种是利用盐渍土经济而有效的措施,这不仅可以从大量的作物品种资源中获得直接利用的材料,同时还可为培育耐盐品种提供亲本材料.甘薯是一种产量高、适应性广的作物,在盐渍地上种植甘薯具有较高的经济效益.     

转mangrin基因水稻的耐盐性研究

以转mangrin基因水稻的阳性植株(11#,59#,86#)和阴性植株为材料,在0,100,150,200 mmol/L的NaCl溶液中经盐胁迫7 d后,测定叶片相对含水量、质膜透性、超氧化物歧化酶(SOD)活性和脯氨酸含量4项耐盐指标。结果表明:盐胁迫下,转基因植株的叶片相对含水量、脯氨酸含量、SOD活性明显高于阴性植株,叶片电导率则低于阴性植株。对转基因植株和阴性植株的耐盐性综合评定结果是11#59#86#阴性植株。     

转OsMAPK4基因水稻耐盐性分析

构建了由组成型启动子E12启动子调控的OsMAPK4基因植物表达载体pCME12,利用农杆菌介导法转化黑龙江省主栽品种五优稻1号水稻愈伤组织,Southern杂交检测表明,OsMAPK4基因整合到水稻基因组上,获得了转基因水稻植株。对转基因水稻在种子发芽期和苗期进行了耐盐性分析,结果表明,转基因水稻种子在含0.2mol·L-1NaCl的培养基上能正常萌发;转基因水稻幼苗在0.4mol·L-1NaCl处理时茎部仍然为绿色,种子萌发与幼苗生长情况略优于非转基因植株栽至无盐土壤中,植株能萌发出新叶片。     

转BcWRKY Ⅰ基因玉米杂交组合苗期耐盐性分析

为了明确外源基因提高玉米耐盐性的效果,以6份转BcWRKYⅠ基因的玉米杂交组合及其对应的6份非转基因对照组合为试材,对其发芽率、耐盐级别、株高、干重、脯氨酸含量等7个指标进行分析。结果表明:耐盐级别、发芽率、干重、叶绿素含量和相对电导率的变化均达到显著水平,株高的变化达到极显著水平,脯氨酸含量转基因与非转基因组合间差异不显著。     

不同甘薯品种苗期耐盐性试验

【目的】筛选耐盐性较强的甘薯品种。【方法】运用盆栽试验法,用150 mmol/L NaCl溶液对福宁紫3号、福薯604、广薯87、济薯26、龙薯24、龙薯9号和普薯32等7个甘薯品种幼苗进行胁迫处理,对幼苗的生长量、相对生长量、叶面积、植株鲜重、植株干重、植株死亡率、盐害率和盐害指数等指标进行分析评价。【结果】150 mmol/L NaCl胁迫15 d后,7个甘薯品种的生长均受到明显抑制,表现为生长量、相对生长量、叶面积、植株干重和鲜重均极显著下降,其中济薯26幼苗的植株死亡率、盐害率、盐害指数均低于其他6个品种,是受盐胁迫影响最小的品种;而福宁紫3号所有指标均高于其他6个品种,是受盐胁迫影响最大的品种。【结论】综合各项指标,7个甘薯品种耐盐性强弱表现为济薯26﹥福薯604广薯87龙薯9号普薯32龙薯24﹥福宁紫3号,济薯26、福薯604和广薯87为强耐盐品种,龙薯9号和普薯32为中等耐盐品种,龙薯24和福宁紫3号为弱耐盐品种。     

导入抗逆基因的转双抗虫基因741杨的获得

为培育更多抗非生物胁迫的转基因杨树,以转双抗虫基因741杨(P.alba×(P.davidaiana×P.sirnonii)×P.tomentosa)为材料,建立了叶片诱导的转双抗虫基因741杨的高频再生体系,并采用根癌农杆菌介导法,探索了影响其遗传转化效率的主要因子.结果表明:最佳不定芽诱导培养基为MS+1.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L IBA;继代培养基为MS+0.5 mg/L 6-BA+0.05 mg/L IBA,最佳生根培养基为1/2MS+0.05 mg/L IBA.对影响转化因子的研究结果表明,共培养时间为3d时,不定芽诱导率最高;共培养培养基加入乙酰丁香酮、pH值调到5.2时,诱导潮霉素抗性芽效果最显著;最佳潮霉素筛选质量浓度为3 mg/L;将抗逆基因AtNDPK2通过农杆菌导入到转基因741杨中,经PCR检测,在抗性植株DNA中扩增出与目的基因大小相同的片断,初步确认目的基因已经整合到转基因741毛白杨基因组中.     

山新杨转eIF1A基因及耐盐性分析

将从柽柳cDNA文库中分离的eIF1A基因采用农杆菌介导法进行山新杨的遗传转化。经PCR及Northern检测,证明了该基因已经整合到山新杨基因组中,并且能够在转录水平上得到表达。盐胁迫处理表明:盐胁迫处理7 d后,转基因山新杨净光合速率(Pn)、气孔导度平均值(Gs)分别为对照的1.33、1.27倍。光化学猝灭系数(qp)、PSⅡ电子传递量子产率(ΦPSⅡ)的平均值是对照株系的1.49、1.10倍。胁迫处理15 d后,转基因株系与非转基因株系相比,所受的盐害较小,而高生长均高于对照株系,其平均值是对照的1.26倍。这些指标的变化均证实eIF1A基因的表达能够提高转基因山新杨抵抗盐胁迫的能力。     

转甜瓜钾离子通道基因MIRK拟南芥植株的耐盐性分析

植株的钾营养状况与其耐盐性密切相关,钾离子通道是植物钾吸收转运的主要途径之一。为了研究钾离子通道在植株耐盐性方面所起的作用,我们利用Floral Dip法将甜瓜钾离子通道基因MIRK转入拟南芥,Kan检测和PCR结果表明MIRK已经整合到拟南芥基因组中。以不同浓度的NaCI溶液处理转化植株（T3）,并测定其耐盐性相关指标。结果分析表明,转基因植株的钾钠含量比值K^＋/Na^＋约为对照植株的2-3倍,相对电导率仅为对照植株的57．7％,相对含水量和Fv/Fm值均高于对照植株,叶绿素含量为对照植株的1．2倍。以上差异均达显著水平。MIRK的转入在一定程度上提高了拟南芥的耐盐能力。     

不同甘薯品种苗期耐盐性比较

选取山东和江苏地区广泛种植的甘薯品种(济薯21、济薯23、徐薯28和胜利百号)进行苗期耐盐性鉴定试验,以期选出适宜黄河三角洲盐碱地种植的甘薯品种。本试验对0、150 mmol/L NaCl处理下的上述4个甘薯品种的幼苗黄叶率、植株死亡率、盐害率、盐害指数、干鲜重、生长量和叶面积等指标进行了分析。在上述4个品种中,济薯21幼苗的黄叶率、植株死亡率、盐害率和盐害指数均低于其他3个品种,是受盐胁迫影响最小的品种,而胜利百号所有指标均高于其他3个品种,是受盐胁迫影响最大的品种。与各自对照相比,济薯21的整株鲜重、整株干重、相对生长量和第三叶位叶面积均为4个品种中最大。因此济薯21是最耐盐品种,而胜利百号为盐敏感品种;4个品种的耐盐性:济薯21﹥济薯23﹥徐薯28﹥胜利百号。     

耐盐性甘薯品种的初步筛选

以5个甘薯品种无菌试管苗为试材,将其在NaCl浓度为0、50、100、150、200 mmol/L的MS培养基上进行培养,20 d后测定各品种植株的干重、鲜重以及SOD活性。结果表明:随NaCl浓度增大,各品种盐害程度明显加大,生长发育明显变缓;NaCl浓度为50 mmol/L时,5个品种的SOD活性都有所上升,之后随盐浓度增加分别呈现不同程度的下降;5个品种中济徐23耐盐性较强,济薯18、济黑薯1号耐盐性较差,济薯06210、徐薯18居中。     

甘薯耐盐性及紫薯特性研究进展

概括了近年来甘薯在耐盐特性以及紫心甘薯的特性及利用等方面的最新研究进展,并以顺应沿海开发为导向,展望了耐盐甘薯利用研究的方向和发展趋势。     

甘薯遗传转化及其抗病毒转基因研究进展

甘薯病毒病是影响甘薯生产的重要因素之一.传统的抗病育种由于缺乏抗源材料和育种周期长等原因不能满足生产需要,转基因技术的发展为抗病毒甘薯的培育提供了新的途径.鉴此,综述了近年来甘薯遗传转化及其抗病毒基因工程方面的研究进展.     

表达PLRV CP基因的转基因马铃薯抗病性田间鉴定

以表达马铃薯卷叶病毒（PLRV）外壳蛋白（CP）基因的转基因马铃薯为供试材料，在接种病毒后续发感染条件下观察鉴定转基因株系的田间发病率，发病时间和发病指数．结果表明转基因马铃薯株系延迟发病时间、降低发病百分率和发病指数．     

NaCl胁迫对甘薯试管苗生长和离子含量的影响

[Objective] This study aimed to investigate the salt-tolerance mechanism of sweet potato. [Method] Two sweet potato varieties of Xu 25-2 (salt-tolerant cuhivar) and Triumph 100 (salt-sensitive cultivar) were treated by sodium chloride with the concentration of 0 mmol/L and 100 mmol/L. After 20 days, Na+ content and Na+/K+ ratio in the roots, shoots and leave were determined by the flame photometer, while dry weight and fresh weight of roots, shoots and leave in different varieties were also studied. [Result] The growth of two sweet potato varieties was inhibited under salt stress, so the plant became shorter, leaf and root became fewer, dry weight of roots and leave decreased, but seedlings of Xu 25-2 were inhibited slightly. Furthermore, Na+ content and Na+/K+ ratio in roots, shoots and leaves of two sweet potato varieties increased. Na+ content of salt-tolerant Xu 25-2 was low in roots, shoots and leaves, while Na+ content of salt-sensitive Triumph 100 was high in shoots and leave of seedlings, but the change range of Xu 25-2 was less than that of Triumph 100. [Conclusion] The lower Na+ content and Na+/K+ ratio in leaves under salt stress were the most important characteristics for salt-tolerance of sweet potato varieties.     

NaCl胁迫对甘薯试管苗生长及离子含量影响

[目的]探讨甘薯的耐盐机理。[方法]用浓度分别为0、100 mmol/LNaCl处理耐盐性不同的2个甘薯品种徐25-2(耐盐品种)和胜利百号(盐敏感品种),培养20 d后以火焰光度计测定根、茎、叶中的Na+含量、Na+/K+比值,并测不同品种的根、茎、叶的干重、鲜重。[结果]盐胁迫下,2个甘薯品种的生长均受抑制,导致植株矮小、叶片变少、根系稀少、根叶干物质减少,但是徐25-2幼苗受抑制程度较轻;此外,2个甘薯品种不同器官(根、茎、叶)的Na+含量及Na+/K+比值都增加,耐盐性强的徐25-2的Na+含量在根、茎和叶片中较低,而耐盐性较弱的胜利百号幼苗茎、叶Na+含量较高,但徐25-2的变化幅度均小于胜利百号。[结论]盐胁迫下叶片较低的Na+含量和Na+/K+比值是甘薯品种耐盐性的重要特征。     

甘薯品种的抗旱性鉴定

甘薯抗旱性鉴定结果表明,栽后连续干旱７０天,徐薯１８（ｃｋ）的植株存活率为３０．０％,豫薯１３号、遗３０６、豫薯１０号、豫薯１１号和辽薯４４存活率高于４０％,表明这些品种（系）抗旱性较强;甘薯品种地上部生长与其抗旱性偏相关不显著。因此,不能以植株地上部生长作为甘薯品种抗旱性强弱的评价根据     

紫花苜蓿耐盐分子标记的初步鉴定

 以耐盐苜蓿与敏盐苜蓿相互杂交的F2群体为试验材料，利用改良的BSA 法和RAPD技术筛选出一个与苜蓿耐盐基因相连锁的分子标记。将该标记的PCR产物进行了DNA序列测序，在GenBank中对该片段与其它相关基因进行比对分析表明，苜蓿耐盐标记的核苷酸序列与截形苜蓿（Medicago truncatula）的mth2-6e18基因的一个片段（347 bp）的序列有93%的同源性。mth2-6e18基因是植物干旱、盐诱导半胱氨酸蛋白酶（CysPr1）基因的标记基因，推测该片段与植物干旱、盐诱导的CysPr1基因具有较大的相关性。