转codA基因杨树耐旱性增强的生理机制

作     者：孙振玫 李红兵 张丽娟 可庆波 王仕稳 郭尚洙 邓西平 SUN Zhenmei;LI Hongbing;ZHANG Lijuan;KE Qingbo;WANG Shiwen;KWAK Sangsoo;DENG Xiping

作者机构：西北农林科技大学林学院杨陵712100 西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室杨陵712100 西北农林科技大学生命科学学院杨陵712100 韩国生命工学研究院大田305-806 

出 版 物：《应用与环境生物学报》 (Chinese Journal of Applied and Environmental Biology)

年 卷 期：2017年第23卷第1期

页      面：60-66页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 0831[工学-生物医学工程（可授工学、理学、医学学位）] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 0907[农学-林学] 1001[医学-基础医学(可授医学、理学学位)] 08[工学] 0829[工学-林业工程] 09[农学] 0901[农学-作物学] 0836[工学-生物工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51479189) 国家重点基础研究发展计划(2015CB150402) 国家“十二五”重大科技支撑计划课题(2015DAB22B01) 西北农林科技大学博士科研启动金(Z111021311)共同资助~~ 

主　　题：胆碱氧化酶 转基因杨树 干旱胁迫 耐旱性 甜菜碱 

摘      要：研究转胆碱氧化酶(codA)基因杨树对干旱胁迫的响应机制可为杨树耐旱育种及应用提供理论依据.在盆栽条件下研究土壤干旱胁迫及复水对转基因杨树(T)和野生型(NT)生长的影响及叶片中MDA、H_2O_2、甜菜碱含量和抗氧化酶活性等生理指标的影响.结果显示:(1)干旱胁迫后,转基因杨树和野生型的株高、总生物量增长都减慢,但转基因杨树生长状况优于野生型且复水后恢复较快;胁迫5周后,转基因杨树地上地下部的干重分别降低了21.01%和22.97%,而野生型地上地下部的干重则较对照分别降低了47.21%和52.11%,与正常供水相比,转基因植株地上地下部的干重显著高于野生型.(2)杨树叶片中过氧化氢(H_2O_2)、丙二醛(MDA)含量在干旱胁迫后先增加后降低,复水后继续下降,但转基因杨树积累量低于野生型;干旱胁迫下,转基因杨树叶片中游离脯氨酸和甜菜碱的含量显著高于野生型,干旱胁迫3周后,转基因杨树叶片中甜菜碱含量是野生型的2.38倍.(3)随干旱时间延长,杨树叶片中SOD、POD、CAT和APX酶活性逐渐增加,复水后下降,除POD外,转基因杨树抗氧化酶活性普遍高于野生型.本研究结果说明渗透调节物质含量的增加及抗氧化能力的增强是转基因杨树耐旱性和复水后恢复能力增强的内在生理机制.