摘要
玉米是我国重要的粮食、食品和饲料等工业原料，对我国农业生产具有重要作用。干旱能够使玉米产量降低和品质的下降。提高玉米品种的抗旱性成为育种重要目标。常规育种提高玉米抗旱性时间长、难度大。转基因技术能够快速、准确的提高玉米抗性。因此，利用转基因技术对玉米进行改良，提高玉米的抗旱性、抗盐碱和抗病虫害等方便有效的方法。 脯氨酸是渗透调节物质，在胁迫下能够调节植株体内的渗透压，维持植株体内细胞结构的稳定性，减低胁迫对植物造成的伤害，提高植株抗旱性和抗逆性。因此，利用转基因技术将脯氨酸基因转入到玉米植株中，提高植株的抗旱性，为抗旱育种提供种质资源。 本试验将前人构建好的脯氨酸合成酶基因的过表达载体和RNAi载体通过花粉管通道法和超声波导入到16份玉米骨干自交系中，对转化植株进行除草剂筛选、分子检测、形态指标测定和生理生化指标的测定，对该目的基因的功能进行验证，试验结果如下： 1用花粉管通道法和超声波法将含有目的基因的载体质粒导入到16个玉米受体中，经过除草剂筛选及PCR检测，受体W107T1代过表达植株5株，转化率为6.09%，W107T1代干扰植株4株，转化率为4.54%，受体宝BT1代过表达植株4株，转化率为5.12%，T1代干扰植株有3株，转化率为4.54%。受体W107T2代过表达植株6株，W107T2代干扰植株5株，受体宝BT2代过表达植株7株，T2代干扰植株有7株。 2T2代Southern杂交结果显示两种受体的阳性植株都有杂交信号，目的基因以单拷贝和双拷贝的形式整合到玉米基因组中，整合位置不同。 3对Southern杂交出现信号的T2代植株进行荧光定量检测，结果表明目的基因在两种受体的根、茎和叶中均有表达，植株中叶片表达量最大，茎最小，根在二者之间。过表达植株目的基因在不同部位表达量>未转化植株>干扰植株。 4将阳性植株进行胁迫处理，发现在胁迫0天时，过表达植株、未转化受体植株和干扰植株之间没有变化，在断水10天后发现过表达植株比未转化植株发黄和萎蔫程度轻，RNAi表达植株叶片发黄、萎蔫较重，复水6天后，发现过表达植株叶片缓解程度比未转化植株好，干扰表达植株叶片仍发黄、萎蔫较重且植株矮小。 5对阳性植株生理生化指标测定发现，在胁迫0天时，过表达植株、未转化受体植株和干扰植株之间没有变化，在断水10天和复水6天后发现，植株的脯氨酸、SOD、POD、叶绿素和相对叶片含水量的数值均是过表达植株＞未转化受体植株＞干扰植株，植株的丙二醛的数值是过表达植株＜未转化受体植株＜干扰植株。 6将复水6天后的植株进行形态指标的测定发现，过表达植株的根鲜重、地上部鲜重、根干重、地上部干重、根长等指标＞未转化受体植株＞干扰植株。
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