导读:本文包含了转基因苜蓿论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:紫花苜蓿,转基因,苜蓿,基因,含量,白蛋白,木质素。
转基因苜蓿论文文献综述
李小冬,尚以顺,武语迪,王学敏,熊先勤[1](2019)在《紫花苜蓿MsMBF1c基因在拟南芥中表达提高转基因植株的耐热性》一文中研究指出高温能危害植物的生长发育,是限制紫花苜蓿在南方地区推广的主要非生物胁迫因素之一。从"中苜1号"紫花苜蓿品种克隆获得紫花苜蓿多桥蛋白1c(Medicago sativa Multi protein Bridging Factors 1c, MsMBF1c)全长编码序列,发现紫花苜蓿MsMBF1c蛋白与拟南芥AtMBF1c蛋白同源相似性高达72%。分析MsMBF1c在根、茎、叶、花和果实等不同组织中,以及在高温、干旱以及高温和干旱组合胁迫条件下的表达模式,发现该基因在不同组织中的表达强度依次为花>根>叶>茎>果实;MsMBF1c显着受高温、干旱以及高温和干旱组合诱导,分别被上调4.21、2.15和4.59倍。构建pBI121-35S:MsMBF1c过量表达载体并转入模式植物拟南芥(wild type, WT),在T_3代获得卡那抗性不分离的过量表达株系(over expression, OE);利用OE与Atmbf1c突变体(mutant, MUT)杂交的方法获得互补株系(complementary, COM),并通过PCR与qRT-PCR的方法进行分子和表达验证。平行比较OE、COM、MUT以及WT等不同拟南芥株系在高温胁迫后的种子发芽率和幼苗存活率,在正常情况下,OE、COM、MUT以及WT拟南芥株系种子的发芽率没有显着差异(97.6%~100.0%),高温胁迫后,WT发芽率下降到71.7%,MUT发芽率下降到66.0%,显着低于WT(P<0.05);而COM与3个独立的OE株系的发芽率达79.3%~87.0%,显着高于WT(P<0.05)。在幼苗耐热试验中,OE、COM、MUT以及WT株系的存活率在正常条件下差异不显着,高温胁迫后,WT幼苗存活率下降到16.7%,MUT下降到10.0%,显着低于WT(P<0.05);而COM与3个独立的OE株系存活率下降到40.0%~76.7%,显着高于WT(P<0.05)。利用real-time PCR方法,分析HSFA1a、HSFA2、HSFA3、HSFB1、WRKY25、WRKY18、DREB2a等耐热调节关键基因在OE、MUT和WT拟南芥株系的相对表达情况,在正常条件下,HSFA2、WRKY18与DREB2a在MUT株系中的表达显着低于WT(0.33~0.47)。而在OE株系中,除HSFA1a外,HSFA2、HSFA3、HSFB1、WRKY25、WRKY18、DREB2a的表达相对WT株系都有不同程度上调,幅度为1.74~3.80。高温胁迫后,与WT相比,HSFA2、HSFA3、HSFB1、WRKY18与DREB2a在MUT株系中的表达中被显着下调,在OE株系中,只有WRKY18显着高于WT外,其余基因的表达在OE与WT株系中差异不显着。综合分析,MsMBF1c是一个功能比较保守的耐热调节基因,过量表达MsMBF1c能够互补拟南芥mbf1c突变体耐热缺失表型,并能够增强拟南芥在种子萌发与幼苗生长阶段的耐热性。MsMBF1c可能与AtMBF1c一样,与其他耐热调节关键基因互作调节植物耐热性。(本文来源于《草业学报》期刊2019年10期)
高鲤[2](2019)在《大田条件下转基因紫花苜蓿(Medicago sativa)的生长性状及饲用品质评价》一文中研究指出干旱、盐碱和高温等非生物胁迫已对全球农作物种植及生态环境造成了严重危害。紫花苜蓿(Medicago sativa)是一种饲用品质优良的豆科牧草,具有营养价值高、适口性好等特点,被誉为“牧草之王”。然而,由于自身抗逆性有限,紫花苜蓿不适宜在我国环境恶劣的西北地区大规模栽培,这成为了阻碍其推广种植的重要限制因素。霸王(Zygophyllum xanthoxylum)是生长在荒漠地区的多浆旱生植物,在漫长的进化过程中形成了独特的抗逆机制,含有丰富的抗逆基因。实验室前期将霸王中参与Na~+积累以用于细胞渗透调节的液泡膜Na~+/H~+逆向转运蛋白(NHX1)和H~+-焦磷酸酶(VP)基因聚合转入紫花苜蓿,获得的T_1代ZxNHX1-ZxVP1-1转基因紫花苜蓿株系具有更强的耐盐与抗旱性。此外,又将霸王角质层合成的相关基因ZxABCG11分别融合蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)和拟南芥(Arabidopsis thaliana)的表皮特异性启动子MtML1和AtCER6后导入紫花苜蓿,显着提高了转基因株系的抗旱性和耐热性。然而,目前对这些转基因材料在大田环境下的生长性状以及饲用品质等方面的表现还不清楚。因此,在前期研究基础上,本论文对上述转基因紫花苜蓿在大田条件下的生长状况进行系统分析,并评价其饲用品质,以期为进一步培育高产、抗逆、优质的紫花苜蓿新品种奠定基础。主要结果如下:(1)大田条件下,ZxNHX1-ZxVP1-1转基因紫花苜蓿的叶片大小、干草产量及地上部干重和鲜重分别比野生型高出56.4%、74.5%、31.7%和45.1%,茎粗也高于野生型;另外,其初花期净光合速率与水分利用效率分别比野生型高出19.3%和45.1%,表明ZxNHX1-ZxVP1-1转基因紫花苜蓿具有更优良的生长性状。(2)大田条件下,AtCER6-ZxABCG11和MtML1-ZxABCG11转基因紫花苜蓿的叶片大小显着大于野生型,分别增加了49.8%和54.1%;与野生型相比,两个株系的株高均显着降低,且地上部干鲜重及干草产量均没有显着差异。有趣的是,AtCER6-ZxABCG11转基因紫花苜蓿的分枝数多于野生型,而MtML1-ZxABCG11转基因紫花苜蓿的茎粗高于野生型。光合性能方面,AtCER6-ZxABCG11和MtML1-ZxABCG11转基因紫花苜蓿初花期净光合速率和水分利用效率均显着高于野生型。以上结果表明AtCER6-ZxABCG11和MtML1-ZxABCG11转基因紫花苜蓿的干草产量与野生型无显着差异,但其光合性能却优于野生型。(3)叁种转基因紫花苜蓿的花期均异于野生型。ZxNHX1-ZxVP1-1转基因紫花苜蓿与野生型同时开花,但花期较野生型长19 d;AtCER6-ZxABCG11和MtML1-ZxABCG11转基因紫花苜蓿较野生型迟开花17 d,花期长于野生型38 d。(4)大田条件下,T_1代ZxNHX1-ZxVP1-1转基因紫花苜蓿的粗蛋白、粗脂肪含量显着高于野生型,酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维和木质素含量显着低于野生型,相对饲用价值较野生型高出35.4%,表明ZxNHX1-ZxVP1-1转基因紫花苜蓿与野生型相比具有更好的饲用品质,适宜作为优良牧草进行推广应用。(5)大田条件下,AtCER6-ZxABCG11转基因紫花苜蓿的粗蛋白、粗灰分含量显着低于野生型;粗脂肪、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、木质素和相对饲用价值与野生型相比无明显差异。而MtML1-ZxABCG11转基因紫花苜蓿中的粗脂肪显着低于野生型,粗蛋白、粗灰分和酸性洗涤纤维与野生型相比无明显差异;中性洗涤纤维及木质素显着高于野生型,相对饲用价值比野生型低12.9%。以上结果表明ZxABCG11的超表达并未提升转基因紫花苜蓿的饲用品质,但由于其具有较强抗逆性而具备开发为生态治理草种的潜力。(本文来源于《兰州大学》期刊2019-05-01)
张婧[3](2019)在《T_2代共表达ZxNHX1-ZxVP1-1转基因紫花苜蓿抗旱耐盐性评价及ZxNHX1和PcCLCg对紫花苜蓿的聚合转化》一文中研究指出紫花苜蓿(Medicago sativa)在我国西北干旱和半干旱地区生态环境建设和畜牧业发展上具有重要的作用,但由于其耐盐抗旱性较弱在该地区很难获得高产。而将优良抗逆基因导入紫花苜蓿中以改良其抗逆性,是现阶段常用的育种手段。多浆旱生植物霸王(Zygophyllum xanthoxylum)通过吸收生境中的Na~+并将其区域化至叶片液泡中来抵御逆境胁迫。本课题组前期克隆了其体内调控Na~+区域化的液泡膜Na~+/H~+逆向转运蛋白和为其提供质子驱动力的H~+-PPase编码基因ZxNHX1和ZxVP1-1,并将它们共转化入紫花苜蓿中,T_0和T_1代转基因紫花苜蓿的耐盐抗旱性均显着增强。本研究进一步评估T_2代共表达ZxNHX1-ZxVP1-1转基因紫花苜蓿的抗旱耐盐性,以期为今后的推广和应用提供一定的理论依据。此外,课题组还发现另一耐氯植物沙芥(Pugionium cornutum)可以吸收大量Cl~-于地上部来抵御干旱和盐胁迫,并克隆了沙芥中区域化Cl~-的通道蛋白编码基因PcCLCg。本研究将ZxNHX1和PcCLCg共转入紫花苜蓿中,以期利用Cl~-来维持细胞内离子与电荷平衡,并增强植株的渗透调节能力。本研究得到以下结果:1.在200 mM NaCl或干旱胁迫(田间持水量为30%)下,野生型植株叶片发生萎蔫且生长受阻,而转基因植株叶片仍保持绿色、生长仅受到轻微抑制,其株高、根长和生物量均显着优于野生型。另外,转基因植株在盐胁迫下的叶片相对含水量、净光合速率及根系活力分别比野生型高出8%、165%和69%;在干旱胁迫下亦高出15%、49%和189%,表明T_2代共表达ZxNHX1和ZxVP1-1转基因紫花苜蓿稳定遗传了其T_0、T_1代优异的耐盐抗旱能力。2.通过PCR的方法将ZxNHX1与HA、ZxVP1-1与FLAG、PcCLCg与FLAG标签融合,并获得相应的融合基因ZxNHX1-HA、ZxVP1-1-FLAG及PcCLCg-FLAG和FLAG-PcCLCg。将融合基因、启动子pGmUbi、标记基因Bar导入植物表达载体,构建了携带抗除草剂标记基因Bar的双价植物表达载体(35s::ZxNHX1-HA-pGmUbi::ZxVP1-1-FLAG、35s::ZxNHX1-HA-pGmUbi::PcCLCg-FLAG和35s::ZxNHX1-HA-pGmUbi::FLAG-PcCLCg)、单价植物表达载体(35s::ZxNHX1-HA)及空白对照载体。3.将上述载体通过农杆菌介导法分别导入紫花苜蓿中,并获得相应的抗除草剂转化植株。对转入ZxNHX1和PcCLCg的抗除草剂植株进行分子鉴定,PCR分析表明,目的基因ZxNHX1、PcCLCg以及筛选标记基因Bar均已插入到植物基因组中;RT-PCR分析表明,在4株PCR阳性植株中均有目的基因ZxNHX1、PcCLCg以及筛选标记基因Bar的表达。(本文来源于《兰州大学》期刊2019-02-01)
贾先岩[4](2018)在《转基因紫花苜蓿抗逆性研究进展》一文中研究指出紫花苜蓿(Medicago sativa.L)为豆科(Leguminosae sp.)苜蓿属(Medicago)的一种多年生植物,原产于小亚细亚、伊朗、外高加索一带。因其丰富的营养价值和维生素含量以及良好的口感,一直被视为畜牧业中的首选青饲料。近年来,针对利用基因工程手段增加紫花苜蓿抗逆性的研究得到了愈发的重视,本文主要介绍了紫花苜蓿的转基因技术手段、抗旱、抗寒、耐盐、耐重金属、抗生物胁迫等方面的研究进展,并对其未来的发展进行了展望。(本文来源于《青海农林科技》期刊2018年03期)
金太成,刘雨晴,许亚男,孟大伟,周晓梅[5](2018)在《农杆菌介导的苜蓿遗传转化及PDH45转基因苜蓿耐盐性》一文中研究指出耐盐性基因的遗传转化能够提高植物的抗盐胁迫能力,有效解决盐胁迫抑制植物生长的问题。本研究中紫花苜蓿(Medicago sativa)被作为植物材料,利用农杆菌介导的叶盘转化法将PDH45基因转入紫花苜蓿中。影响遗传转化效率的各种条件被优化,包括农杆菌菌液浓度的优化、侵染时间的优化和选择培养基中卡那霉素浓度的优化。采用半定量(reverse transcription-PCR,RT-PCR)对PDH45转基因苜蓿进行了检测,结果表明转基因植株中PDH45基因均表达。在Na Cl浓度为50 mmol/L、100 mmol/L、150 mmol/L、200 mmol/L条件下,对PDH45转基因植株进行了耐盐性检测实验,结果表明中度盐胁迫150 mmol/L NaCl条件下,PDH45转基因植株表现出较强的耐受能力。本研究通过实验条件的优化,我们快速地获得了PDH45转基因苜蓿,为耐盐性转基因苜蓿的应用和推广提供了研究基础。(本文来源于《分子植物育种》期刊2018年10期)
孟靖[6](2018)在《转基因紫花苜蓿生理特性及其对碱胁迫的响应》一文中研究指出紫花苜蓿(Medicago stativa L.),豆科苜蓿属,多年生草本植物,是目前为止种植最广泛的牧草作物之一。但是紫花苜蓿中的木质素成分会降低其在牲畜体内的消化率,影响紫花苜蓿的经济价值。4-香豆酸辅酶A连接酶(4CL)是紫花苜蓿中木质素合成途径的关键酶,通过下调4CL酶含量可有效降低紫花苜蓿中木质素含量。目前利用反义RNA技术,将紫穗槐中的4CL基因反义转入紫花苜蓿中,成功获得转反义4CL基因紫花苜蓿。但在优良转基因紫花苜蓿品种扩大培养时却面临一个严峻的问题——土地盐碱化。中国土壤盐碱化问题日趋严重,已成为限制我国农牧业发展的一个重要因素。而转基因低木质素紫花苜蓿应对土壤碱胁迫的生理机制,目前未见报道。本实验材料采用已获得的转反义4CL基因低木质素紫花苜蓿,研究其生理特性,同时研究土壤碱胁迫对T1代转基因紫花苜蓿生理生化及基因表达方面的影响。研究取得如下进展:(1)通过目的基因PCR检测,确定T1代紫花苜蓿为阳性转基因紫花苜蓿,表明反义4CL基因已成功遗传给下一代,并且能够正常表达。酶活性及木质素含量测定的结果表明,反义4CL基因的导入能有效降低4CL酶的合成,T0代转基因紫花苜蓿木质素含量较野生型紫花苜蓿下降了54.44%。对T0代和T1代转基因紫花苜蓿净光合速率测定结果显示,同等光照强度下,转基因型紫花苜蓿的净光合速率均高于野生型。实验结果说明,反义4CL基因的导入在有效降低紫花苜蓿木质素含量的同时并不影响紫花苜蓿的正常生长,且同等光照强度下,转反义4CL基因紫花苜蓿的净光合速率要高于野生型紫花苜蓿。(2)抗碱性生理研究了野生型和T1代转基因紫花苜蓿过氧化氢(H_2O_2)、超氧自由基(O_2~-?)等活性氧,过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)等抗氧化酶活性,丙二醛(MDA)、脯氨酸、叶绿素含量及叶片的相对电导率。研究结果显示,较野生型紫花苜蓿而言,转基因型紫花苜蓿H_2O_2、O_2~-?等活性氧含量较低,MDA含量及叶片相对电导率并无明显的趋势变化,CAT、POD抗氧化酶活性随碱处理浓度的增加无显着性差异。这说明转基因型紫花苜蓿对外界环境的改变敏感程度低,受碱胁迫伤害小,耐碱性高。(3)测定碱胁迫下野生型和T1代转基因紫花苜蓿抗氧化物酶系的基因表达情况,结果显示,野生型紫花苜蓿叁类SOD基因及CAT基因表达情况随碱处理浓度的增加,变化趋势明显,表现出很强的应激性。POD基因表达量在各个处理浓度组之间无显着性差异。而转基因紫花苜蓿Mn-SOD、Fe-SOD及CAT基因表达趋势平缓,各个处理浓度组之间无显着性差异。Cu/Zn-SOD及POD基因则表现出高表达量。结合叁种酶基因表达情况来看,野生型紫花苜蓿基因表达量要高于转基因型。基因表达量是对酶活性方面的分子补偿,野生型紫花苜蓿基因表达呈现高应激性,而转基因紫花苜蓿基因总体变化趋势不明显,从分子水平上说明转基因紫花苜蓿的敏感程度低,耐受性好。(本文来源于《辽宁大学》期刊2018-05-01)
穆致远,谢利娟,郭涛,袁建波,李殷睿智[7](2018)在《紫花苜蓿MsNAP启动子克隆及转基因分析》一文中研究指出启动子位于基因上游,起着调控基因转录的作用,是研究基因表达特征和功能的重要元件。为了研究MsNAP启动子活性,探究MsNAP基因功能,进而研究高产优质的紫花苜蓿,造福畜牧业,本试验利用染色体步移法,成功获得了紫花苜蓿MsNAP基因翻译起始位点上游1 390 bp序列,通过生物信息学分析,发现该区域存在一个完整的启动子,含有多种顺式作用元件。利用DNA重组技术,成功构建了MsNAP启动子表达载体,通过农杆菌介导技术成功转入到烟草中。选取衰老与未衰老的烟草叶片,进行葡萄糖苷酸酶(glucuronidase, GUS)染色分析,结果显示,在衰老叶片中GUS活性远远高于未衰老叶片,表明MsNAP启动子在衰老的叶片中具有较高的转录调控活性,从而为深入研究MsNAP启动子活性和分析MsNAP基因的功能提供了基础。(本文来源于《分子植物育种》期刊2018年20期)
陈林涛,韦双双,黄永林,吴昊,郭子怡[8](2018)在《重组人血清白蛋白在紫花苜蓿中的转基因表达》一文中研究指出为获得高产重组人血清白蛋白的转基因紫花苜蓿"游客"(Medicago sativa L. cv.‘Eureka’)株系用于规模化生产rHSA,构建了rHSA植物表达载体。以紫花苜蓿子叶愈伤组织为受体,通过农杆菌介导法进行遗传转化,筛选出潮霉素抗性植株,提取抗性再生紫花苜蓿植株基因组DNA做PCR鉴定,结果表明重组人血清白蛋白基因片段已整合到紫花苜蓿基因组中;提取转基因植株总蛋白,Western blotting检测结果表明rHSA在转基因植株中成功表达。此结果表明转基因紫花苜蓿可稳定表达rHSA。(本文来源于《热带作物学报》期刊2018年04期)
苏国霞[9](2017)在《四种转基因苜蓿抗旱生理比较研究》一文中研究指出以新疆大叶苜蓿与其四种转基因苜蓿[转codA基因苜蓿(SC)、转AtNDPK2基因苜蓿(SN)、转IbOr基因苜蓿(SOR)和转AtABF3基因苜蓿(SAF)]为材料,通过盆栽控制实验,比较研究了土壤水分持续下降过程中(土壤含水量从80%FC逐渐下降至40%FC),始花期各株系形态特征与生理生态对干旱胁迫的响应及其相互间差异。主要取得如下结果:(1)充足供水条件下,4种转基因苜蓿形态表现不同:SC株高显着最高,根长较短;SN株高、根长居中,叶面积显着最大;SOR和SAF株高显着最低,根长显着最长,且SAF叶面积显着最小,说明不同抗逆基因的表达对苜蓿表现型影响不同。(2)阶段干旱胁迫后,4种转基因苜蓿总生物量变化不明显,以SAF和SN较高;除SAF外,根冠比均显着增加;水分利用效率显着提高85.84%-142.70%;非转基因苜蓿总生物量显着降低47.44%,水分利用效率未发生明显变化,说明转基因苜蓿通过改变根冠分配、提高水分利用效率以适应水分亏缺。(3)在逐渐干旱过程中,各株系苜蓿叶片相对含水量、叶绿素总量、净光合速率、Fv/Fm值均不同程度下降;丙二醛含量和非光化学淬灭值上升。土壤含水量为40±5%FC时,4种转基因苜蓿叶片相对含水量、叶绿素总量、净光合速率、Fv/Fm值均显着高于非转基因苜蓿,而丙二醛含量和非光化学淬灭值(SN除外)显着低于非转基因苜蓿,表明多抗基因在苜蓿中的表达提高了其在干旱胁迫下的叶片保水能力、改善其光合性能并降低热耗散、降低膜脂过氧化的程度,提高了其膜结构的稳定性。(4)综合分析干旱胁迫下各株系形态与生理生态特征及差异,本研究认为,SC可维持较高光合活性和光能转化速率,SN具有较强抗氧化能力,SOR能够维持光合性能的稳定性,SAF具有较高的生物量。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2017-05-01)
珠拉太[10](2017)在《NaCl在共表达ZxNHX和ZxVP1-1转基因紫花苜蓿(Medicago sativa L.)响应渗透胁迫中的生理功能分析》一文中研究指出干旱和盐渍化是限制豆科牧草紫花苜蓿(Medicago sativa L.)产量的重要因素。前期研究发现,50mM NaCl不仅促进多浆旱生植物霸王(Zygophyllum xanthoxylum)的生长,而且能缓解干旱对植株造成的伤害,这与霸王可通过液泡膜Na~+/H~+逆向转运蛋白(NHX)和H~+-焦磷酸酶(VP)区域化高浓度的Na~+有关。我们将霸王ZxNHX和ZxVP1-1基因导入了紫花苜蓿,转基因株系的耐盐性、抗旱性和牧草品质都显着提高。然而,对NaCl在转基因紫花苜蓿抗渗透胁迫中的生理功能尚不明确。鉴于此,本研究选用-0.135MPa、-0.27MPa的渗透胁迫和50mM NaCl(渗透势约等于-0.27MPa)处理紫花苜蓿转基因株系(GM)及其野生型植株(WT),对比分析其响应NaCl时的生理指标,得到如下主要结果:(1)50mM NaCl处理下,GM植株的净光合速率是其在-0.27MPa下的3.2倍,甚至比对照高出38.4%;但与对照相比,50mM NaCl并没有显着提高WT植株的净光合速率。相应地,50mM NaCl处理下GM植株根、茎和叶片鲜重分别是-0.27 MPa下的3.2、2.2和2倍,甚至比对照高11.4%、9%和25.5%。相反,与对照相比,50mM NaCl处理下WT植株根、茎和叶片鲜重显着下降15.5%、13%和27.1%。GM植株对50mM NaCl的响应与霸王类似,即50mM NaCl显着提高了转基因植株的光合作用并增加了其生物量。(2)50mM NaCl处理下,GM植株叶片Na~+含量是其对照的3.2倍,但K~+含量并没有显着降低,表明GM植株叶片中Na~+大量积累的同时能维持其K~+含量的稳定,这点与霸王类似;然而,50mM NaCl处理下,WT植株叶片中Na~+含量是其对照的2.3倍,但K~+含量却显着降低,只有其对照的76.2%。(3)50mM NaCl处理下,Na~+对GM植株叶片渗透势的贡献是其对照的3.5倍,是-0.27MPa处理下的2倍;K~+贡献则比其对照增加了13%,比-0.27MPa处理下增高了55%,表明积累Na~+和K~+有助于GM植株在渗透胁迫下增加其渗透调节能力。综上所述,虽然紫花苜蓿是甜土植物,但共表达ZxNHX和ZxVP1-1使转基因紫花苜蓿具有了霸王的某些特征,即受到渗透胁迫时,转基因紫花苜蓿叶片积累Na~+和K~+,同时能利用其进行有效的渗透调节,从而缓解渗透胁迫对植株造成的伤害。而且,50mM NaCl可提高转基因植株的光合作用和生物量。(本文来源于《兰州大学》期刊2017-03-01)
转基因苜蓿论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
干旱、盐碱和高温等非生物胁迫已对全球农作物种植及生态环境造成了严重危害。紫花苜蓿(Medicago sativa)是一种饲用品质优良的豆科牧草,具有营养价值高、适口性好等特点,被誉为“牧草之王”。然而,由于自身抗逆性有限,紫花苜蓿不适宜在我国环境恶劣的西北地区大规模栽培,这成为了阻碍其推广种植的重要限制因素。霸王(Zygophyllum xanthoxylum)是生长在荒漠地区的多浆旱生植物,在漫长的进化过程中形成了独特的抗逆机制,含有丰富的抗逆基因。实验室前期将霸王中参与Na~+积累以用于细胞渗透调节的液泡膜Na~+/H~+逆向转运蛋白(NHX1)和H~+-焦磷酸酶(VP)基因聚合转入紫花苜蓿,获得的T_1代ZxNHX1-ZxVP1-1转基因紫花苜蓿株系具有更强的耐盐与抗旱性。此外,又将霸王角质层合成的相关基因ZxABCG11分别融合蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)和拟南芥(Arabidopsis thaliana)的表皮特异性启动子MtML1和AtCER6后导入紫花苜蓿,显着提高了转基因株系的抗旱性和耐热性。然而,目前对这些转基因材料在大田环境下的生长性状以及饲用品质等方面的表现还不清楚。因此,在前期研究基础上,本论文对上述转基因紫花苜蓿在大田条件下的生长状况进行系统分析,并评价其饲用品质,以期为进一步培育高产、抗逆、优质的紫花苜蓿新品种奠定基础。主要结果如下:(1)大田条件下,ZxNHX1-ZxVP1-1转基因紫花苜蓿的叶片大小、干草产量及地上部干重和鲜重分别比野生型高出56.4%、74.5%、31.7%和45.1%,茎粗也高于野生型;另外,其初花期净光合速率与水分利用效率分别比野生型高出19.3%和45.1%,表明ZxNHX1-ZxVP1-1转基因紫花苜蓿具有更优良的生长性状。(2)大田条件下,AtCER6-ZxABCG11和MtML1-ZxABCG11转基因紫花苜蓿的叶片大小显着大于野生型,分别增加了49.8%和54.1%;与野生型相比,两个株系的株高均显着降低,且地上部干鲜重及干草产量均没有显着差异。有趣的是,AtCER6-ZxABCG11转基因紫花苜蓿的分枝数多于野生型,而MtML1-ZxABCG11转基因紫花苜蓿的茎粗高于野生型。光合性能方面,AtCER6-ZxABCG11和MtML1-ZxABCG11转基因紫花苜蓿初花期净光合速率和水分利用效率均显着高于野生型。以上结果表明AtCER6-ZxABCG11和MtML1-ZxABCG11转基因紫花苜蓿的干草产量与野生型无显着差异,但其光合性能却优于野生型。(3)叁种转基因紫花苜蓿的花期均异于野生型。ZxNHX1-ZxVP1-1转基因紫花苜蓿与野生型同时开花,但花期较野生型长19 d;AtCER6-ZxABCG11和MtML1-ZxABCG11转基因紫花苜蓿较野生型迟开花17 d,花期长于野生型38 d。(4)大田条件下,T_1代ZxNHX1-ZxVP1-1转基因紫花苜蓿的粗蛋白、粗脂肪含量显着高于野生型,酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维和木质素含量显着低于野生型,相对饲用价值较野生型高出35.4%,表明ZxNHX1-ZxVP1-1转基因紫花苜蓿与野生型相比具有更好的饲用品质,适宜作为优良牧草进行推广应用。(5)大田条件下,AtCER6-ZxABCG11转基因紫花苜蓿的粗蛋白、粗灰分含量显着低于野生型;粗脂肪、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、木质素和相对饲用价值与野生型相比无明显差异。而MtML1-ZxABCG11转基因紫花苜蓿中的粗脂肪显着低于野生型,粗蛋白、粗灰分和酸性洗涤纤维与野生型相比无明显差异;中性洗涤纤维及木质素显着高于野生型,相对饲用价值比野生型低12.9%。以上结果表明ZxABCG11的超表达并未提升转基因紫花苜蓿的饲用品质,但由于其具有较强抗逆性而具备开发为生态治理草种的潜力。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
转基因苜蓿论文参考文献
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