摘要
土壤盐碱化和次生盐碱化现已成为一个全球性的资源及生态问题。大豆是一种重要的粮油兼用作物，作为一种中度耐盐作物，在盐碱条件下其生长发育会受到严重的影响从而导致产量的大幅度下降，运用转基因技术培育耐盐大豆新品种是应对土壤盐碱化问题的重要手段之一。目前，通过基因工程的方法已获得了一些耐盐性有所提高的耐盐大豆新种质，但这些研究大都只是对得到的早代转基因株系进行初步的耐盐性鉴定，未涉及到以一定样本量为基础的盐胁迫条件下的产量性状分析，离生产应用还有较大差距。 本研究以实验室前期获得并初步鉴定具有一定耐盐性的转TaNHX2基因（小麦Na+/H+转运蛋白编码基因）大豆的T4代株系为材料，经草丁膦抗性、PCR和RT-PCR检测后，选取阳性植株，在主茎第三片复叶完全展开时（V4期）进行NaCl胁迫处理，处理期间观察记录盐害表型;待植株长至初荚期（R3期）测定其光合作用参数;最后，分单株收获已成熟（R8期）的大豆植株，考察其株高、节数、单株荚数、单株粒数和单株粒重。其中，北圃场试验点设置了0mM和200mM两个NaCl浓度，昌平试验点设置了0mM、150mM和200mM3个NaCl浓度，盐害表型观察以及光合作用参数测定只在北圃场试验点进行。分子鉴定结果表明外源TaNHX2基因在转基因后代中成功转录表达，遗传稳定;在200mM NaCl溶液胁迫处理下，与野生型相比，转基因大豆株系C12、C21、C19的盐害程度较低，光合作用受胁迫影响较小，能够维持较强的光合作用;另外，在150mM、200mM NaCl溶液胁迫下，转基因大豆植株的产量降低幅度小于野生型品种自贡冬豆，株系C12、C21、C19的株高、单株荚数、单株粒数和单株粒重数值明显高于野生型，其中C19在两个试验点的产量表现均较好，具有一定的生产应用价值。 为了探索烟草乙烯受体编码基因NTHK1在植物盐胁迫应答中的作用，以本实验室前期获得的转NTHK1基因大豆T4代株系为材料，经草丁膦抗性、PCR及RT-PCR鉴定后，选取阳性植株，通过NaCl水培胁迫处理后取样进行外源NTHK1及内源盐胁迫应答相关转录因子编码基因相对表达量的测定。同时，将转基因大豆籽粒接种于含有不同浓度乙烯前体ACC（1-氨基环丙烷-1-羧酸）的培养基中，在暗培养下检测其乙烯敏感性。最后，在NaCl水培胁迫条件下，鉴定了转基因株系的盐耐受性。研究发现，由组成型启动子35S启动的外源NTHK1基因在转基因株系中的表达也会受到NaCl胁迫诱导表达，推测该基因的盐胁迫应答元件可能位于非启动子区。另外，盐胁迫应答相关转录因子编码基因GmDREB2A、GmDREB3、GmNAC3和GmNAC20在转基因株系中的表达量高于野生型植株，这些基因，尤其是GmDREB3的表达可能受到NTHK1的调控。与野生型相比，过表达NTHK1的转基因大豆株系对乙烯的敏感度降低，而对盐的敏感性升高。综合上述结果及前人的研究结果推测NTHK1可能参与植物盐敏感应答或通过负向调节乙烯应答来降低植物的耐盐性。
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