陆地棉干旱胁迫基因GhRBCO的克隆与表达分析

Rubisco蛋白(ritmlose-1,5-bisphosphosphate carboxylase/oxygenase,Rubisco)的上调表达是植物应对非生物胁迫的特征之一。本研究在前期蛋白质组学分析的结果上,利用同源克隆获得陆地棉‘KK1543’在干旱胁迫下差异表达的基因GhRBCO。GhRBCO基因编码区长747 bp,编码249个氨基酸;比对氨基酸序列及同源性分析发现,GhRBCO与其它植物中的RBCO蛋白的一致性较高,表明该基因在进化过程中是相当保守的。系统进化树结果显示,GhRBCO与雷蒙德氏棉、亚洲棉和黄花嵩的同源性最高。利用荧光定量PCR技术在15%PEG胁迫下研究该基因表达变化,表达量在棉花的根、茎和叶中都表现为先缓慢升高后降低的变化趋势,在根中表达量在24 h达到第一次最高;在茎中于12 h表达量最低。该基因的表达量在棉花的根、茎、叶中都呈上调表达水平。结果表明,GhRBCO基因可能参与棉花调节非生物胁迫机制。本研究结果为进一步研究GhRBCO基因的功能奠定了一定的基础。     

农杆菌介导的GbWOX9基因对海岛棉胚性细胞的遗传转化

为探究WOX9基因在棉花体细胞胚胎发育过程中的功能,借助农杆菌介导化学试剂诱导型植物表达载体p TA7002/GbWOX9和pTA7002/GbWOX9 anti对海岛棉‘新海16’胚性细胞进行遗传转化,以此利用化学诱导剂在胚性细胞中诱导GbWOX9的过量或抑制表达。研究结果表明在菌液OD600≈0.5~0.6时进行15 min的农杆菌侵染并共培养24 h之后,将侵染的细胞在500 mg/L头孢和20 mg/L潮霉素的抗性培养基上筛选继代两次,最终获得若干抗性阳性胚性细胞。进一步将抗性阳性细胞在化学诱导剂30μmol/L地塞米松处理5 h后,通过qRT-PCR技术对其进行GbWOX9的基因表达鉴定,结果表明与对照组相比,正、反义转基因抗性阳性细胞中的GbWOX9基因表达量皆有显著差异。该研究初步建立了以潮霉素为筛选标记的海岛棉遗传转化体系,并在此基础上将GbWOX9正义和反义链成功导入‘新海16’胚性细胞中,为其功能的鉴定提供了参考。     

Bt基因导入对海岛棉农艺性状和产量性状影响的研究

对9个经PCR检测确定为转Bt基因阳性的海岛棉品系的农艺性状和产量性状考察结果表明,外源基因Bt的导入对9个海岛棉品系的农艺性状和产量性状有不同程度的影响。1受体为K222时,Bt基因导入使得株高、始节高、始节数、有效果枝数、铃数、有效铃数差异达到极显著水平(P0.01)。当受体为XH25和XH30时,转基因品系农艺性状与对照差异无显著水平;2 9个转基因品系间株高、始节高、始节数和铃数差异达到极显著水平(P0.01),有效果枝数和有效铃数差异达到显著水平(P0.05);3 9个转基因品系的产量性状与对照差异均无显著性;4株高、始节高、始节数、果枝数、有效果枝数、铃数和有效铃数与籽棉产量呈显著相关;5两年(2014和2015)和两点(北疆和南疆)间农艺性状及产量性状差异达到显著水平。     

两种灌水量对冬小麦农艺性状及产量的影响

【目的】发掘冬小麦品种抗旱种质资源,在两种灌水处理条件下,田间筛选小麦抗旱资源,拓宽新疆冬小麦抗旱遗传育种选择范围。【方法】以4份新疆、16份黄淮麦区冬小麦品种（系）为材料,分别在5次灌水和3次灌水处理条件下,对小麦单株成穗数、株高、穗长、穗基部不育、穗顶部不育、小穗数、穗粒数、千粒重、产量等9个农艺性状和产量指标进行分析。【结果】两种处理下,20份材料的9个农艺性状总体差异较大,5次灌溉处理下大部分性状的均值高于3次灌溉处理;各个性状的变异系数差异较大;各性状抗旱系数变化在0.75～1.13;产量差异达到显著水平,两种灌水处理下产量都在前7位之内的有山农15号,烟农23号、新冬20号、新冬22号和新冬18号共5个品种;产量都在后6位之内的有山农12号、泰山22号、石4185号、石新616号和石麦18号共5个品种。【结论】适当增加灌水次数可以增加冬小麦产量。尤其是幼苗分蘖和籽粒灌浆成熟期保持充足的水分,对提高冬小麦产量有促进作用。相对黄淮麦区的冬小麦品种,新疆自育的冬小麦品种表现出较强的抗旱性。