低温胁迫对转SoTUA基因甘蔗生理生化特性的影响

【目的】研究低温胁迫对转α-微管蛋白(TUA)基因甘蔗生理生化特性的影响,对甘蔗TUA基因(SoTUA)进行功能鉴定,为甘蔗抗寒品种选育提供参考依据。【方法】通过对pCAMBIA3300载体上的标记基因GFP进行PCR扩增及测序,鉴定转SoTUA基因阳性甘蔗品系。从中选择4个转基因品系(L1、L2、L3和L4),以野生型ROC22植株为对照(CK),对各处理进行低温(4℃)胁迫处理,在胁迫第0、4、7和12 d时分别测定不同处理甘蔗的生理生化指标。【结果】运用PCR筛选得到转SoTUA基因T1代甘蔗植株,对其中4个品系及CK的低温胁迫试验结果表明,在低温下各品系可溶性糖含量以不同模式变化,转基因各品系普遍高于CK;各品系中的可溶性蛋白在冷驯化前期强烈诱导,总体变化趋势为先升高后降低,转基因各品系普遍高于CK;各品系中丙二醛(MDA)含量增加,其中CK的增幅最大;过氧化物酶(POD)活性下降,除L2外,POD活性变化总体上呈先升高后降低的变化趋势;脯氨酸含量在低温胁迫过程中的变化趋势无明显规律。利用改进的极点排序法对各品系抗寒性进行评价,可知各品系抗寒性强弱排序为:L3L1L2L4CK。【结论】低温胁迫下4个转SoTUA基因甘蔗品系在生理生化指标上的表现均优于CK,即SoTUA基因在甘蔗体内的过量表达有利于甘蔗抗寒性能的提高。