转NTHK1基因对杨树各器官中Na^+、K^+分布的影响

以盐渍生境下 1～2 年生 107 和 18-1 杨树为材料,对不同树龄和地径的杨树各营养器官中 Na+、K+分布变化进行了研究。结果表明,Na+、K+在杨树各营养器官中分布不同且差异显著。不同树龄和地径的 107 杨树的根、茎、叶部位的 Na+、K+含量变化都很明显,含NTHK1 的转基因 18-1 杨树根部的 Na+、K+含量基本保持恒定,茎、叶部位的 Na+含量变化均不明显,茎部的K+含量随着树龄的增加而升高,叶片部位的K+含量随着树龄的增加而降低。研究表明,在盐渍生境中种植的含 NTHK1 的转基因18-1 杨树比 107 杨树更加耐盐,可以更好地抵御盐胁迫,维持离子平衡,NTHK1 基因可能是通过增强转基因杨树聚集有害Na+至液泡的能力,以避免细胞质中过高的Na+对细胞造成伤害,从而提高了转基因植株的耐盐性。

农杆菌介导法鉴定NTHK1基因功能与遗传转化分析

NTHK1基因是一种乙烯受体基因,由烟草中克隆而来。NTHK1能被Na Cl和PEG诱导,也能被机械损伤,说明其可能在盐和干旱的信号传递中有一定作用。所以,NTHK1可能与多种逆境胁迫有一定的关联。由于NTHK1基因在大豆中的作用还不明确,为了让其在大豆转基因育种中得到更好地应用,需要在大豆的种植中验证其功能。本文将以农杆菌介导法为基础,以大豆为实验对象,对NTHK1基因的功能及其遗传转化进行研究分析。

农杆菌介导BtCry1Ac、NTHK1双价基因转化烟草植株的研究

为探讨多基因植物转化载体p096899中外源基因BtCry1Ac和NTHK1在转基因植株中的表达情况,通过根癌农杆菌介导的叶盘转化法转化野生烟草,经卡那霉素筛选,初步获得了10株转基因烟草植株。经PCR鉴定,证明目的基因已被整合到烟草基因组中。利用荧光定量PCR和ELISA分析目的基因在转录水平和翻译水平的表达量,并对转基因烟草株系进行了抗虫试验和耐盐性试验。结果表明,目的基因在转录水平和翻译水平分别得到表达,但表达量存在差异,其中2号转基因株系毒蛋白表达量最高,其含量达可溶性总蛋白的0.028 5%;饲虫试验中,部分转基因烟草株系对斜纹夜蛾的毒杀作用明显高于未转化烟草,其中2号转基因株系的抗虫性最高,饲喂第6天斜纹夜蛾幼虫死亡率达到75.56%,与Bt毒蛋白表达量相一致;在盐胁迫下,转基因烟草的叶片生长状况均好于对照(非转基因)烟草的生长。证明BtCry1Ac基因和NTHK1基因的转入在一定程度上提高了烟草的抗虫性和耐盐能力。

3个抗虫耐盐基因载体对烟草的遗传转化及表达分析

病虫害和土壤盐渍化是影响烟草生长发育的重要因素,转基因技术已成为改善这一现状的有效手段。本研究将部分改造的Bt基因Cry1Ac基因、Cry3A基因及NTHK1基因构建在同一载体上,利用农杆菌介导法转化野生烟草植株。经PCR检测,获得10个转基因株系。经荧光定量PCR检测,Cry1Ac基因表达量在104~10~5数量级,1号转录丰度1.58×10~5为最高,而Cry3A基因表达量在10~5~10~6数量级,10号转录丰度1.34×10~6为最高;10个转基因株系双Bt基因均得到表达且存在表达差异,而对照烟草没有Bt基因表达。经ELISA检测,转基因烟草Cry1Ac蛋白平均表达量为150.441 ng/g,变化在0.86~201.74 ng/g;Cry3A蛋白平均表达量为1 192.592 ng/g,变化在23.33~2413.47 ng/g。经过对烟草斜纹夜蛾的虫试,初步证明转基因植株获得了抗虫性。组培苗耐盐试验表明,不同盐浓度条件下,转基因株系的分化状况优于对照。证明抗虫耐盐多基因的一次性转化,可提高烟草的抗虫能力和耐盐性。