论文部分内容阅读
干旱是限制农业生产的一个重要的环境因素,全球干旱、半干旱地区约占土地总面积的36%,占耕地面积的43%。我国干旱、半干旱地区面积约占全国土地面积的二分之一,主要分布于西北地区。小麦是主要粮食作物之一,干旱影响植物的生长发育,造成10%-20%的作物减产。因此,研究小麦的抗旱机理对粮食增产具有重要意义。脱水素是胚胎发育晚期积累的蛋白之一,属于热稳定的水溶性蛋白,它受寒冷、高温、干旱以及盐胁迫等逆境诱导,对保护生物代谢可能起到分子伴侣的作用,对细胞膜结构的稳定性起保护作用,从而减轻干旱对植物造成的伤害。wzy1-2基因是本实验室从水分胁迫的郑引1号小麦中克隆获得的脱水素成员,为了进一步解析该基因的抗旱功能,我们采用RNA干扰技术,在目的基因转录后可以剔除该基因的表达,得到缺失突变体,为基因功能研究提供材料。本文根据同源分析,在脱水素wzy1-2基因序列中选择了298bp的cDNA序列作为干扰片段,将克隆的干扰片段插入高效植物干扰表达载体pTCK303的多克隆位点中,成功构建含反向重复序列的RNA干扰表达载体。以郑引1号小麦的幼胚为外植体,采用基因枪法轰击2512个幼胚的愈伤组织,获得再生植株26株,再生率为1.03%。利用表达载体上Hpt基因的特异引物,对所获得26株T0代再生植株进行PCR分析,检测到6株Hpt基因阳性植株,Hpt基因阳性转化率为0.24%。通过对目的基因实时定量分析,目的基因表达量下降显著。在制备转基因材料的同时,我们研究了脱水素WZY1-2在小麦整个生长过程中4个不同生长时期(苗期、分蘖期、拔节期和开花期)的干旱处理的表达规律,为进一步了解该基因在小麦整个生长过程中表达模式。选取了两个耐旱型不同的小麦品种,陕合6号和郑引1号,在小麦生长的4个不同生长时期,进行干旱胁迫处理,观察该基因的表达规律。结果表明,干旱程度越严重,小麦WZY1-2蛋白的表达量越高。苗期小麦WZY1-2蛋白的表达量均比其它3个生长时期高。Western blot结果表明,陕合6号和郑引1号的非特异性条带单一。从分子水平得出小麦WZY1-2是干旱诱导型基因。