盐胁迫条件下转多基因库安托杨根尖离子流变化

【目的】细胞质内K+/Na+平衡对细胞的代谢起重要作用,同时也被认为是植物抵御盐胁迫的重要部分。【方法】以转多基因库安托杨株系D5-21、D5-20及非转基因受体D5-0为材料,研究100 mmol·L-1Na Cl处理的不同时期(7,15,30天)各杨树株系的株高、根部干物质量、根尖离子流(Na+、K+、H+)的动态变化(利用非损伤微测技术)。【结果】生长数据表明:与正常供水条件相比,7天盐胁迫处理后,3个株系的株高降低,但不显著;15天处理后,D5-20,D5-0株高显著降低;30天处理后,3个株系株高和根部干物质量均显著降低,D5-0,D5-21的根干物质量只有正常供水条件下的一半,说明盐胁迫严重抑制杨树根的生长;但表型变化表明盐胁迫下D5-21,D5-20植株的受害程度更小,并且株高和根部干物质量均高于D5-0。Na+流测定结果表明:7天盐胁迫处理后,各株系根尖的Na+流虽与对照相比有显著变化,但变化幅度均较小;15天盐胁迫处理后,D5-21,D5-20根尖Na+外排能力均是D5-0的1.8倍;30天处理后,D5-21,D5-20根尖Na+外排能力均是D5-0的1.6倍。K+流测定结果表明:D5-0,D5-21根尖K+外流流速随着胁迫时间延长而增大,D5-20则是先增大后减小,但3个株系变化趋势差异较大,30天处理时,D5-0的流速已是D5-21,D5-20的1.7倍和2.1倍。H+流测定结果表明:虽然与D5-21,D5-20一样,D5-0的H+内流值随着胁迫时间延长而增大,但D5-21,D5-20的增幅明显大于D5-0,30天处理时,二者的H+流速是D5-0的1.6倍和1.2倍。因此,不论是短期(7天)、中期(15天)还是长期(30天)盐胁迫处理,与非转基因株系相比,转基因株系D5-21,D5-20都具有更强的Na+外排和H+内流能力,且K+的外流幅度远低于D5-0,说明转基因株系可通过将根尖细胞质中过多的Na+主动外排、并减少根尖细胞中K+的损失,维持胞质中的适宜的K+/Na+,转基因株系的耐盐性提高,从而有利于转基因株系的生长积累,这将为转基因林木的耐盐性筛选提供新的参考依据。【结论】JERF36基因属于ERF类转录因子,它可激活植物中下游抗逆相关基因的表达,与植物的抗逆性密切相关,因此未来可研究盐胁迫下转多基因库安托杨中JERF36基因与Na+,K+,H+这3种重要离子的转运所涉及的相关基因表达的关系。

转基因杨树对沙地土壤微生物类群的影响

本试验采用传统的土壤稀释涂布平板法研究了转SacB、Vgb及JERFs36基因杨树对土壤微生物中主要类群细菌、丝状真菌及放线菌数量的影响。结果表明,转JERFs36基因杨树的土壤微生物总量平均为干土18.73×106cfu/g,转Vgb基因杨树为干土4.36×106cfu/g,转SacB基因杨树为干土242.28×106cfu/g。3种转基因杨树土壤根际主要微生物类群数量存在差异,但均未达到统计学显著水平,即3种转基因杨树对其根际土壤微生物主要类群的数量没有显著影响。