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转多基因库安托杨抗逆性研究与评价

标题: 转多基因库安托杨抗逆性研究与评价
作者: 李环
出版时间: 2008-01-01
所在大学: 河北农业大学
关键词: 光合特性,生理生化,涝渍胁迫,盐分胁迫,干旱胁迫,库安托杨
论文级别: 硕士
学位: 学位论文
导师: 杜克久%苏晓华
专业: 林木遗传育种
提交时间: 2008
摘要: 本研究于2007年3月中旬至10月中旬在中国林业科学研究院现代化温室内进行,以7个转果聚糖蔗糖转移酶基因(SacB)、透明颤菌血红蛋白基因(Vgb)、双价抗蛀干害虫基因(BtCry3A+OC-I)、调节基因JERFs36及标记基因NPTⅡ等外源基因的库安托杨抗性植株为材料,以未转化的库安托杨为对照,分别进行干旱胁迫、盐分胁迫和涝渍胁迫。测定了各胁迫条件下植株的生长、光合特性和生理生化指标,分析了各转多基因库安托杨在不同逆境胁迫条件下的反应,并对不同株系的抗逆特性进行了分析评价,研究主要得到以下结论: 干旱胁迫下:1)随干旱胁迫的加剧,各转多基因株系的株高、地径、生物量和叶面积呈下降趋势:正常供水>中度胁迫>严重胁迫,叶片保水力随胁迫的加剧而增强。2)随干旱胁迫的加剧,各转多基因株系的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)均降低,而细胞间隙CO2浓度(Ci)、水分利用效率(WUEi)和气孔限制值(Ls)变化不大略有升高。3)随干旱胁迫的加剧,各转多基因株系PSⅡ实际光化学效率(φPSⅡ)、PSⅡ电子传递速率(ETR)、初始荧光产量(Fo)、最大荧光产量(Fm)、PS Ⅱ潜在光化学活性(Fv/Fo)和PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)均下降。4)随干旱胁迫的加剧,各转多基因株系叶绿素a含量、叶绿素b含量和总叶绿素含量均下降:中度胁迫>正常供水>严重胁迫,而叶绿素a/b的比值显著升高。5)随干旱胁迫的加剧,各转多基因株系游离脯氨酸含量和SOD活性增加,严重胁迫极显著高于正常供水,而MDA含量和POD活性呈下降趋势,中度胁迫>正常供水>严重胁迫。6)综合生长、光合特性和生理生化指标对各转多基因库安托杨株系及对照植株进行综合评价,耐旱能力由高到低的排序为:D5-2l、D5-20、D5-24、D5-26、D5-9、D5-18、D5-19、CK。 盐分胁迫下:1)随着NaCl浓度的升高,各转多基因株系株高、地径和生物量呈下降趋势。2)随着NaCl浓度的升高,各转多基因株系的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)均降低,而水分利用效率(WUEi)和气孔限制值(Ls)呈上升趋势。3)0.3%NaCl盐胁迫与正常浇水比使各转多基因株系的PSⅡ电子传递速率(ETR)、PSⅡ实际光化学效率(φPSⅡ)、最大荧光产量(Fm)、PSⅡ潜在光化学活性(Fv/Fo)和PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)均下降,而初始荧光产量(Fo)上升。4)随着Nacl浓度的升高,各转多基因株系叶绿素a含量、叶绿素b含量和总叶绿素含量均下降,而叶绿素a/b的比值显著升高。5)随着NaCl浓度的升高,各转多基因株系细胞膜透性增加,游离脯氨酸含量下降。在0.3%NaCl盐处理各转多基因株系的MDA含量、SOD活性和POD活性均低于正常供水。6)综合生长、光合特性和生理生化指标对各转多基因库安托杨株系及对照植株进行综合评价,耐盐能力由高到低的排序为:D5-9、D5-21、D5-20、CK、D5-26、D5-19、D5-24。 涝渍胁迫下:1)随涝渍胁迫的加剧,各转多基因株系株高和生物量呈下降趋势:浸渍胁迫>正常供水>涝渍胁迫,根干重随胁迫的加剧而极显著下降,地径随胁迫加剧而增加。2)随涝渍胁迫的加剧,各转多基因株系的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUEi)和气孔限制值(Ls)均降低,而气孔导度(Gs)和细胞间隙CO2浓度(Ci)增大。3)随涝渍胁迫的加剧,各转多基因株系PSⅡ实际光化学效率(φPSⅡ)、PSⅡ电子传递速率(ETR)、PSⅡ潜在光化学活性(Fv/Fo)和PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)均降低,初始荧光产量(Fo)和最大荧光产量(Fm)增加。4)随涝渍胁迫的加剧,各转多基因株系叶绿素a含量、叶绿素b含量、总叶绿素含量和叶绿素a/b的比值均下降。5)随涝渍胁迫的加剧,各转多基因株系细胞膜透性增加,浸渍胁迫>涝渍胁迫>正常供水,而游离脯氨酸含量呈下降趋势,正常供水极显著高于胁迫处理。6)综合生长、光合特性和生理生化指标对各转多基因库安托杨株系及对照植株进行综合评价,耐涝能力由高到低的排序为:D5-26、D5-19、D5-18、D5-21、D5-9、D5-20、D5-24、CK。