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沙冬青脱水素基因转化紫花苜蓿的耐寒性研究
引用本文:聂利珍,郭九峰,刘红葵,斯钦巴特尔,孙 杰,乔慧蕾,刘永志. 沙冬青脱水素基因转化紫花苜蓿的耐寒性研究[J]. 西北植物学报, 2014, 34(9): 1727-1734
作者姓名:聂利珍  郭九峰  刘红葵  斯钦巴特尔  孙 杰  乔慧蕾  刘永志
作者单位:(内蒙古农牧业科学院,呼和浩特 010031)
基金项目:内蒙古农牧业科学院科技创新项目(2011CXJJM01-4);国家牧草产业体系(CARS-35)
摘    要:以紫花苜蓿品种‘中苜2号’为野生型材料,采用农杆菌介导法将沙冬青脱水素基因(dehydrin,AmDHN)导入紫花苜蓿基因组中并获得转基因植株,通过PCR和Southern blot杂交鉴定转基因植株,利用RT-PCR和qRT-PCR检测转基因植株中AmDHN基因及低温胁迫相关基因的表达量,并测定低温胁迫下苜蓿叶片的脯氨酸(Pro)和丙二醛(MDA)含量,从分子水平和生理指标两个层面研究转基因植株的抗寒特性,为进一步获得抗寒性较强的转基因苜蓿新材料提供依据。结果显示:(1)AmDHN基因已整合在转基因苜蓿植株基因组中,而且在不同的转基因株系中AmDHN的表达量也各不相同。(2)低温(4℃)处理后转基因植株中冷胁迫相关基因CBF2、CBF3、ProDH和CAS17的表达量明显高于同期野生对照;CBF2、CBF3和CAS17表达量在冷处理5h后都显著增加并达到最大值,而ProDH表达量在冷处理7d时最高,它们的最高值分别是对照的2.5、4、1.6和3倍左右。(3)苜蓿叶片的Pro和MDA含量均随低温处理时间延长而逐渐增加,转AmDHN基因苜蓿叶片的Pro含量始终高于同期野生型植株,而其MDA含量却始终低于同期野生型植株,且两类植株间差异均在胁迫14d时达到显著水平。因此,推测转AmDHN基因苜蓿中积累的AmDHN蛋白可能对一些酶的活性及膜系统起冷冻保护作用,从而使得转AmDHN基因紫花苜蓿的植株抗寒性提高,同时AmDHN也可能通过调控与低温相关基因的表达间接调节植物的耐低温能力。

关 键 词:紫花苜蓿  转基因  沙冬青脱水素基因  胁迫相关基因  低温胁迫

Study on Cold-stress Tolerance of Transgenic Alfalfa (Medicago sativa L.) with AmDHN Gene
NIE Lizhen,GUO Jiufeng,LIU Hongkui,SIQIN Bater,SUN Jie,QIAO Huilei,LIU Yongzhi. Study on Cold-stress Tolerance of Transgenic Alfalfa (Medicago sativa L.) with AmDHN Gene[J]. Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica, 2014, 34(9): 1727-1734
Authors:NIE Lizhen  GUO Jiufeng  LIU Hongkui  SIQIN Bater  SUN Jie  QIAO Huilei  LIU Yongzhi
Abstract:
Keywords:alfalfa(Medicago sativa L.)  transgenic  AmDHN  stress-relative gene  cold stress
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