轉(zhuǎn)CBF3基因茄子后代植株抗寒性與分子檢測(cè)研究.pdf

1、茄子(Solanum melongena L.)是喜溫蔬菜，22-30℃是茄子生長(zhǎng)的最佳溫度，在冬季和春季溫度較低時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到冷害，導(dǎo)致生長(zhǎng)發(fā)育遲緩，產(chǎn)量品質(zhì)降低。冷害發(fā)生在0-10℃的低溫，會(huì)阻礙植物正常的生理活動(dòng)。所受低溫的溫度和低溫持續(xù)時(shí)間共同決定植物受傷害的程度。由于秋延晚和冬春反季節(jié)果菜栽培的經(jīng)濟(jì)效益顯著，反季節(jié)栽培發(fā)展迅速，顯得抗寒品種尤為重要。我國(guó)抗寒能力強(qiáng)的茄子優(yōu)良品種不多，從國(guó)外引進(jìn)的抗寒品種種子價(jià)格高，抗寒性有限，且

2、不適合消費(fèi)習(xí)慣。各國(guó)學(xué)者對(duì)番茄和辣椒的抗冷性研究較多，但對(duì)茄子的研究較少。
　　擬南芥CBF1是冷應(yīng)答基因COR(cold regulated)的轉(zhuǎn)錄激活因子，它是通過(guò)基因工程提高植物抗寒性的一條重要的新途徑。該類(lèi)轉(zhuǎn)錄因子能與下游COR抗寒基因啟動(dòng)子上的CRT/DRE特異性結(jié)合，增進(jìn)下游基因的表達(dá)，激發(fā)植物內(nèi)的多種耐逆機(jī)制，從而提高轉(zhuǎn)基因植株耐低溫、干旱和高鹽等各種非生物脅迫的能力。在此基礎(chǔ)上，很多學(xué)者進(jìn)行了擬南芥CBF1(AtC

3、BF1)基因轉(zhuǎn)化研究，而且都獲得了理想的抗性轉(zhuǎn)基因材料，為植物的抗低溫、干旱和高鹽等研究提供了理論依據(jù)。
　　本試驗(yàn)是在成功獲得轉(zhuǎn)AtCBF3基因茄子植株的基礎(chǔ)上，對(duì)通過(guò)套袋自交獲得的轉(zhuǎn)基因T2代茄子種子進(jìn)行種植并做抗寒性研究，旨在探討外源基因AtCBF3在T2代轉(zhuǎn)基因植株后代中是否表達(dá)及在抗寒特性上的差異，為轉(zhuǎn)基因茄子抗寒新品種的培育和研究提供理論依據(jù)。
　　以得到的轉(zhuǎn)基因茄子的4個(gè)株系B4、B27、A16、A27的后代（

4、T2代）及其野生型對(duì)照CK為試驗(yàn)材料，主要進(jìn)行以下研究:
　　(1)對(duì)T2代的轉(zhuǎn)基因株系進(jìn)行PCR檢測(cè)，探討外源基因是否成功轉(zhuǎn)入茄子并對(duì)轉(zhuǎn)基因植株進(jìn)行RT-PCR基因表達(dá)分析;
　　(2)將PCR檢測(cè)呈陽(yáng)性的轉(zhuǎn)基因植株和野生型對(duì)照CK放在低溫下進(jìn)行處理后測(cè)定其相對(duì)電導(dǎo)率、丙二醛(MDA)、過(guò)氧化氫酶(CAT)、脯氨酸等與抗寒性相關(guān)的生理生化指標(biāo);
　　(3)對(duì)轉(zhuǎn)基因植株和對(duì)照進(jìn)行低溫處理，從植株受冷害情況直接鑒定耐寒性

5、。
　　得到了以下結(jié)論:
　　1.對(duì)T2代的轉(zhuǎn)基因植株B4、B27、A16、A27及野生型對(duì)照CK進(jìn)行PCR和RT-PCR檢測(cè)，結(jié)果是AtCBF3基因成功轉(zhuǎn)入B4和A27的基因組且成功表達(dá)，低溫處理時(shí)間不同外源基因表達(dá)情況也有差異;
　　2.在4℃低溫處理下，測(cè)定了與質(zhì)膜穩(wěn)定性相關(guān)的指標(biāo)，轉(zhuǎn)基因植株的相對(duì)電導(dǎo)率和MDA要低于野生型對(duì)照，而清除活性氧的CAT活性轉(zhuǎn)基因植株要高于野生型對(duì)照，這些結(jié)果表明質(zhì)膜的穩(wěn)定中AtCB

6、F3基因起到了至關(guān)重要的作用;
　　3.在4℃低溫處理下，對(duì)細(xì)胞中滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的含量進(jìn)行了測(cè)量研究，轉(zhuǎn)基因植株的可溶性蛋白含量、可溶性糖、脯氨酸均高于野生型對(duì)照，結(jié)果顯示AtCBF3基因的表達(dá)有利于維持細(xì)胞的滲透壓;
　　4.在4℃低溫處理下，對(duì)轉(zhuǎn)基因茄子及其野生型對(duì)照進(jìn)行了抗寒性檢測(cè)，轉(zhuǎn)基因植株的受冷害程度與野生型對(duì)照相比明顯較輕，清晰的表明了基因的過(guò)量表達(dá)是轉(zhuǎn)基因茄子的抗寒性提高的直接因素;
　　5.用隸屬函數(shù)法對(duì)