转苜蓿MsOr基因烟草光合-光响应和光合-CO2响应曲线特征研究

为明确苜蓿(Medicago sativa)Orange基因的表达对植物光合作用的影响,以转Orange(MsOr)基因型烟草(TOR1与TOR2)和野生型烟草(WT)为研究材料,采用盆栽控制试验,比较研究了WT,TOR1和TOR2叶片光响应曲线和CO 2响应曲线,并测定其叶片类胡萝卜素含量。结果表明:直角双曲线修正模型可较好地拟合烟草光响应曲线和CO 2响应曲线;在一定光合有效辐射强度和CO 2浓度范围内,随光强和CO 2浓度增加,TOR1和TOR2的净光合速率均显著高于WT(P<0.05);TOR1和TOR2的最大净光合速率、光饱和点、CO 2饱和点、羧化效率、暗呼吸速率和光呼吸速率显著高于WT,而CO 2补偿点显著低于WT(P<0.05);TOR1和TOR2的叶片总类胡萝卜素含量约为WT的2倍。研究表明:苜蓿MsOr基因的表达促进了烟草植株叶片类胡萝卜素的积累,同时提高了其光能和CO 2利用能力,增强了植株对高光强、高CO 2浓度环境的适应能力。

一种高效的甘薯遗传转化方法

以甘薯品种苏薯24号胚性愈伤细胞为受体材料,建立一种高效的超声波辅助处理的甘薯遗传转化体系,成功将Hpt基因和GFP基因转入愈伤细胞团,获得再生植株,并对所获得的拟转基因株系进行PCR检测.结果显示,此体系转化效率为85.4%,成苗率为36.4%,转基因植株阳性率为94.9%.

转多抗基因新疆大叶苜蓿光合生理特征对土壤水分变化的响应

以新疆大叶苜蓿及其为母本的4种转基因株系(SN:转AtNDPK2基因;SC:转codA基因;SOR:转IbOr基因;SAF:转AtABF3基因)为研究材料,通过盆栽控制试验,比较研究了不同土壤水分条件下始花期各株系苜蓿的光合和荧光参数特征。结果表明,随土壤含水量从80%FC(田间持水量)降至40%FC,各株系叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)均呈下降趋势,叶片瞬时水分利用效率(WUEi)呈上升趋势。在40%FC时,各转基因株系Pn值(11.19～21.58μmol·m^(-2)·s^(-1))均显著(P<0.05)大于非转基因株系(6.06μmol·m^(-2)·s^(-1)),各株系间WUEi无差异但以转AtABF3基因株系最大(3.22μmol·mmol^(-1))。土壤水分降低过程中,各株系叶片初始荧光(Fo),最大光化学效率(Fv/Fm)和光化学淬灭系数(qP)值总体呈下降趋势,实际光化学效率(ΦPSⅡ)和表观电子传递效率(ETR)值呈先上升后下降,而非光化学淬灭系数(NPQ)值整体呈上升趋势。转基因株系qP值出现显著下降时的土壤水分含量(50%FC)低于非转基因(70%FC)苜蓿。在40%FC时,转基因株系Fv/Fm(0.78～0.82)值显著高于非转基因苜蓿(0.58)。总体表明,转多抗基因均不同程度地提高水分胁迫条件下新疆大叶苜蓿的光合性能,其中转codA基因株系可维持较高光合速率,转IbOr基因株系能维持较高光能利用能力,转AtABF3基因株系能够高效利用水分,转AtNDPK2基因株系总生物量最高。

过表达IbMYB1基因甘薯增强了对土壤干旱胁迫的抗性

以超表达甘薯MYB1基因(Ib MYB1)的转基因甘薯(TS)以及未转基因甘薯(NT)为实验材料,在盆栽条件下对成活苗进行干旱胁迫处理,研究转基因与未转基因甘薯在干旱胁迫后,膜脂过氧化及抗氧化系统中主要指标的变化情况。结果表明,在干旱胁迫条件下,转基因甘薯花青素含量显著增加,薯块中花青素含量最高为对照的7倍;转基因和未转基因甘薯在土壤干旱条件下叶绿素含量降低;超氧阴离子(O2?ˉ)和丙二醛(MDA)含量增加,转基因甘薯的增加幅度低于未转基因甘薯;转基因甘薯超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性都高于未转基因甘薯。这些结果表明超表达Ib MYB1基因可以降低甘薯在干旱胁迫条件下受损害的程度。