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过表达苜蓿MsDREB1基因大豆耐旱性分析

李大红  郑文娜  蒋炳伸  李鸿雁  
【摘要】:本研究目的是利用转基因技术改良大豆(Glycine max)的耐旱性,并研究rd29A和CaMV-35S两类启动子的驱动效果。利用构建的转基因载体p CAMBIA-rd29A-MsDREB1和p CAMBIA-35S-MsDREB1,通过农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导法,将苜蓿(Medicago sativa)基因DREB1导入大豆品种‘中黄13号’,获得rd29A和CaMV-35S两类启动子驱动的MsDREB1转基因大豆。对T_1至T_2代植株进行PCR、Southern blot分析,分别筛选到9和12个转基因大豆株系,各随机选择两个转基因株系作为研究对象。正常水分状态下初花期统计大豆株高及叶面积。苗龄30 d的植株在不同干旱胁迫条件下,用逆转录定量PCR(RT-q PCR)分析基因表达差异,测定叶绿素含量、丙二醛含量、相对含水量及植株干重,并分析各株系干旱后复水的成活率。结果表明,两种启动子对MsDREB1表达的调控存在明显差异,在非胁迫下35S启动子调控的MsDREB1为超量表达,而rd29A启动子调控的MsDREB1表达量较低;在严重干旱胁迫下,rd29A:MsDREB1表达量高于35S:MsDREB1表达量;MsDREB1超量表达抑制植株正常生长。两种启动子各转基因株系均有一定耐旱能力,但存在差异。MsDREB1诱导表达耐旱性效果更明显,在中度干旱胁迫下,其植株相对含水量、叶绿素含量、单株干重均显著高于MsDREB1超量表达,而丙二醛含量显著低于MsDREB1超量表达。结果说明MsDREB1作为转录调节因子参与了植物的干旱调节。该研究为MsDREB1基因在大豆耐旱基因工程中的应用提供方法。

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