小麦耐甘露醇变异系生理特性分析

目的对二次离体筛选获得的小麦耐甘露醇变异细胞系进行生理生化及分子生物学鉴定。方法检测该变异细胞系在甘露醇,NaCl和聚乙二醇(PEG-6000)模拟的渗透胁迫环境中的耐受生长能力,并测定变异系在甘露醇胁迫下游离脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、Na+/K+含量等生理生化特性及可溶性蛋白质组成和基因组DNA多态性等分子特征。结果通过愈伤组织在甘露醇,NaCl和聚乙二醇(PEG-6000)模拟的渗透胁迫条件下的生长实验,发现变异系细胞系可以在对照细胞系不能生长的20%甘露醇,1.5%NaCl和20%PEG-6000胁迫条件下,分别表现出14.5%(见图1),12.8%(见图2),41.8%(见图3)的相对生长量;在20%甘露醇胁迫条件下变异系细胞系游离脯氨酸积累量为对照系的80%(见图4),可溶性糖积累量为对照系的1.2倍(见图5),可溶性蛋白含量为对照系的1.3倍(见表1)。在相同浓度的甘露醇模拟的渗透胁迫环境中变异系再生植株比对照植株相能维持较高的K+/Na+比值(见表2)。与对照相比,耐甘露醇变异细胞系再生植株可溶性蛋白SDS-PAGE发生显著变化:6条新可溶性蛋白谱带出现在变异系再生植株中,同时对照系中的1条可溶性蛋白谱带在突变株中缺失(见图6)。变异系植株与对照株RAPD带型呈现一定的多态性(见图7),表明变异系基因组DNA与对照相比发生了突变。结论所研究的小麦耐甘露醇变异细胞系是一个具有较强渗透胁迫耐受能力,可用于进一步育种工作的良好突变体材料。