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植物在生长发育的各个阶段往往受到生物或非生物胁迫。在非生物胁迫中,干旱是影响植株生长发育的环境因子之一,会影响植物的生长发育、新陈代谢等,严重时可导致植物死亡。pprⅠ基因是从耐辐射奇球菌中克隆的一个转录因子,具有很强的干燥抗性和电离辐射抗性,广泛的参与了和胁迫响应、转录调控、信号传导、能量代谢等相关的基因表达调控过程。 本研究以甘蓝型油菜为材料,通过农杆菌的介导获得转pprⅠ基因植株。以非转基因为对照,进行干旱胁迫实验,研究转pprⅠ基因与非转基因甘蓝型油菜对干旱胁迫的耐受性应答情况,探究pprⅠ基因的导入能否增强油菜的抗旱能力,为作物抗逆研究、培育抗逆新品种提供新思路,得到如下的研究结果: 1通过农杆菌浸染外植体及后续的抗生素筛选得到有卡那霉素抗性的油菜幼苗167株,浸染转化率为0.53%;将得到的抗性幼苗进行PCR、Real-timePCR及Northern杂交等分子鉴定得到转基因阳性植株70株,阳性检出率为42%。 2用0%、5%、10%、15%、20%、25%的PEG-6000溶液处理转pprⅠ基因与非转基因油菜种子6d,研究种子的萌发率、胚根长、胚芽长及单株鲜重。研究结果表明,随着PEG浓度的增大,种子萌发受到的抑制越明显,萌发率逐渐降低,PEG浓度为25%时两者均不能萌发,但转pprⅠ基因油菜种子的萌发率高于非转基因油菜种子,转基因种子的PEG最大耐受浓度为20%,而非转基因种子的最大耐受浓度为15%;萌发种子的胚根长度、胚芽长度会随着PEG浓度的增大而减小,单株鲜重减少,但转基因油菜种子受到的抑制低于非转基因油菜种子,转pprⅠ基因油菜种子表现出更好的耐旱性。 3干旱胁迫耐受性研究中,随着胁迫时间的延长,油菜植株的叶片相对含水量和叶绿素含量逐渐降低,丙二醛含量逐渐升高,可溶性蛋白含量呈现先降低后升高的趋势,超氧化物歧化酶活性及过氧化物酶活性都呈现先上升后下降的趋势,但转基因植株的各项指标均优于非转基因油菜,说明转基因油菜植株较非转基因植株表现出更强的耐旱能力。 4恢复供水3周后,转pprⅠ基因油菜植株能在基部长出新的枝芽,非转基因油菜植株不能长出新芽或新芽较小,这表明转基因油菜植株的再生能力比非转基因油菜植株强,表明干旱胁迫解除后,转基因油菜植株能更好的恢复,存活。 以上研究结果表明,转pprⅠ基因甘蓝型油菜提高了对干旱胁迫的耐受性,pprⅠ基因作为转录调控因子参与了植物对干旱逆境胁迫的耐受性应答过程。