轉(zhuǎn)胡楊PeDREB2b基因白三葉表型變異及抗旱性評(píng)價(jià)

錢瑭璜，雷江麗，劉建華，宋鳳鳴，馬 楠

(1.深圳市中科院仙湖植物園，南亞熱帶植物多樣性重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 深圳 518004；2.深圳市鐵漢生態(tài)環(huán)境股份有限公司，廣東 深圳 518040)

轉(zhuǎn)胡楊PeDREB2b基因白三葉表型變異及抗旱性評(píng)價(jià)

錢瑭璜1,2，雷江麗1，劉建華2，宋鳳鳴2，馬 楠1

(1.深圳市中科院仙湖植物園，南亞熱帶植物多樣性重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 深圳 518004；2.深圳市鐵漢生態(tài)環(huán)境股份有限公司，廣東 深圳 518040)

摘要：選取W1-2、W1-3、W4-2、W13-4、W17-1、W28-2、W33-3這7個(gè)轉(zhuǎn)胡楊(Populus euphratica) PeDREB2b基因白三葉(Trifolium repens)株系為試材，以非轉(zhuǎn)基因白三葉海發(fā)為對(duì)照，測(cè)定了植株的形態(tài)特征和永久萎蔫率，以及在不同時(shí)間、不同濃度PEG模擬干旱脅迫下的葉片相對(duì)含水量、相對(duì)電導(dǎo)率和丙二醛含量的變化，旨在評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)基因白三葉株系的抗旱能力。結(jié)果表明:1)部分轉(zhuǎn)基因白三葉株系的葉形、葉色、葉片斑紋及葉片大小發(fā)生了較明顯的變化；2)轉(zhuǎn)基因株系W1-3、W28-2永久萎蔫率明顯低于對(duì)照，且能維持較長(zhǎng)時(shí)間的正常生長(zhǎng)，表現(xiàn)出一定的抗旱性；3)隨著模擬干旱脅迫程度的增加及時(shí)間的延長(zhǎng)，參試材料的葉片相對(duì)含水量呈不同程度下降的趨勢(shì)，葉片相對(duì)電導(dǎo)率、丙二醛含量均有不同程度升高。但轉(zhuǎn)基因株系W1-3、W28-2的葉片相對(duì)含水量始終保持較高水平，未出現(xiàn)較大波動(dòng)，且株系W1-3的相對(duì)電導(dǎo)率、丙二醛含量始終保持較低水平，變化較小。綜合分析表明，7個(gè)轉(zhuǎn)基因白三葉株系的抗旱性強(qiáng)弱依次為W1-3>W33-3>W28-2>W1-2>W13-4>W17-1>W4-2，均優(yōu)于對(duì)照白三葉海發(fā)品種。

關(guān)鍵詞：白三葉；轉(zhuǎn)基因；表型變異；抗旱性

白三葉(Trifoliumrepens)屬于豆科(Leguminosae)多年生草本地被植物，具有外觀優(yōu)美、適應(yīng)性強(qiáng)、根系發(fā)達(dá)等特點(diǎn)，是良好的水土保持植物，同時(shí)白三葉營(yíng)養(yǎng)豐富、產(chǎn)量高，也是優(yōu)良牧草[1-2]。干旱脅迫是影響白三葉生長(zhǎng)最主要的環(huán)境脅迫因子之一，限制了其在我國(guó)干旱半干旱地區(qū)的種植。伴隨植物基因工程技術(shù)的日益成熟，通過(guò)導(dǎo)入抗旱相關(guān)基因培育抗旱植物新品種是改良植物抗旱性的有效手段之一[3-4]。DREB轉(zhuǎn)錄因子能夠識(shí)別與干旱、高鹽及低溫等脅迫應(yīng)答相關(guān)的基因啟動(dòng)子區(qū)域中的DRE 順式作用元件并與之結(jié)合，啟動(dòng)其下游抗逆基因的表達(dá)，引起脯氨酸及可溶性糖含量提高，從而增強(qiáng)植株對(duì)多種逆境(旱、凍及鹽)的抵抗性[5-7]。目前已從水稻(Oryzasativa)、棉花(Gossypiumhirsutum)、毛白楊(Populustomentosa)等幾十種植物中分離并鑒定出調(diào)控干旱、高鹽及低溫耐性的DREB基因；并通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)將外源DREB轉(zhuǎn)錄因子基因轉(zhuǎn)入小麥(Triticumaestivum)、棉花、苜蓿(Medicagosativa)等植物中，研究顯示脅迫條件下轉(zhuǎn)基因后代較受體材料抗性顯著增強(qiáng)[8-10]。

深圳市仙湖植物園抗旱轉(zhuǎn)基因課題組前期已通過(guò)農(nóng)桿菌浸種法將課題組克隆的胡楊(Populuseuphratica)PeDREB2b基因?qū)氚兹~海發(fā)品種中，對(duì)其無(wú)性繁殖后代跟蹤檢測(cè)，篩選獲得了一批轉(zhuǎn)基因株系，但對(duì)其抗旱特性還未進(jìn)行系統(tǒng)研究。本研究通過(guò)測(cè)定其中生長(zhǎng)表現(xiàn)較好的7個(gè)白三葉抗旱轉(zhuǎn)基因株系及非轉(zhuǎn)基因?qū)φ罩仓甑谋硇吞卣?、植株永久萎蔫率，以及在PEG模擬干旱脅迫下的相對(duì)含水量、相對(duì)電導(dǎo)率、丙二醛(MDA)含量等生理指標(biāo)，客觀地評(píng)價(jià)了轉(zhuǎn)基因白三葉株系與對(duì)照在表型及抗旱性方面的差異，旨在為抗旱轉(zhuǎn)基因白三葉新品系培育奠定基礎(chǔ)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

試驗(yàn)地位于深圳市仙湖植物園科普實(shí)驗(yàn)園，前期采用農(nóng)桿菌浸種遺傳轉(zhuǎn)化法獲得35株轉(zhuǎn)胡楊PeDREB2b基因的白三葉，后對(duì)其匍匐莖進(jìn)行跟蹤分子檢測(cè)，篩選出7個(gè)轉(zhuǎn)基因白三葉新材料，通過(guò)無(wú)性擴(kuò)繁形成新株系(分別命名為W1-2、W1-3、W4-2、W13-4、W17-1、W28-2、W33-3)，以非轉(zhuǎn)基因白三葉海發(fā)為對(duì)照。采其莖段進(jìn)行扦插繁殖，成活后移入盆中，常規(guī)養(yǎng)護(hù)管理半年得到試驗(yàn)用苗，植株生長(zhǎng)健壯、長(zhǎng)勢(shì)一致。模擬試驗(yàn)采用長(zhǎng)41 cm，寬26 cm，高19 cm的塑料盆作為水培器材，將塑料泡沫板打孔后置于盆表面，將試驗(yàn)苗插于盆內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)液中，營(yíng)養(yǎng)液選用Hoagland營(yíng)養(yǎng)液配方。

1.2研究方法

1.2.1轉(zhuǎn)基因白三葉表型特征的觀測(cè)試驗(yàn)前記錄白三葉海發(fā)品種及其轉(zhuǎn)基因株系植株的葉形、葉色等數(shù)據(jù)，然后每株系取從匍匐莖頂端起2～3片成熟葉，共10片于掃描儀下進(jìn)行掃描，通過(guò)Photoshop進(jìn)行葉長(zhǎng)、葉寬及葉面積的測(cè)定。

1.2.2轉(zhuǎn)基因白三葉抗旱性研究選取長(zhǎng)勢(shì)基本一致的白三葉海發(fā)品種及其轉(zhuǎn)基因株系苗，洗凈根部后分別插入泡沫板的孔中，用海綿固定，置于盛有1/2Hoagland營(yíng)養(yǎng)液的塑料盆上，在營(yíng)養(yǎng)液中緩苗2 d。配制不同脅迫濃度的聚乙二醇(PEG6000)溶液，濃度分別為50 g·L-1PEG(T1,輕度脅迫)、100 g·L-1PEG(T2,中度脅迫)、150 g·L-1PEG(T3,重度脅迫)，對(duì)應(yīng)滲透勢(shì)分別為-0.5、-1.5、-3.0 MPa。滲透勢(shì)計(jì)算公式如下[11-12]：

ψS=-(1.18×10-2)C-(1.18×10-4)C2+(2.67×10-4)CT+(8.39×10-7)C2T.

式中，ψS為滲透勢(shì)，C為PEG-6000濃度(g·L-1)，T為溫度(25 ℃)。

試驗(yàn)各處理均在培養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行，溫度為25 ℃，相對(duì)濕度為75%～85%，光照周期為12 h/12 h(光照/黑暗)。每脅迫處理選取5株幼苗為重復(fù)。以不加PEG6000的幼苗作為對(duì)照，于脅迫開始前0 h(CK)，脅迫24 h(D1)、脅迫48 h(D2)取樣。選擇從匍匐莖頂端起2～3片生長(zhǎng)良好、大小均一的成熟葉片，每個(gè)指標(biāo)取5株幼苗混合采樣，重復(fù)3次，進(jìn)行各項(xiàng)生理指標(biāo)的測(cè)定。

1.3生理指標(biāo)測(cè)定

植株永久萎蔫率采用稱重法測(cè)定[13]。試驗(yàn)前，將所有參試植株，同一時(shí)間澆透水后，斷水觀察，發(fā)現(xiàn)參試植株葉片萎蔫下垂、翌日清晨不能恢復(fù)正常，即取盆中土壤測(cè)定土壤含水量，即為植物的永久萎蔫率。葉片相對(duì)含水量按照飽和含水量法測(cè)定[14]。葉片相對(duì)電導(dǎo)率采用電導(dǎo)法。MDA含量采用TBA法測(cè)定[15]。

1.4數(shù)據(jù)處理

采用Excel進(jìn)行原始數(shù)據(jù)整理；采用SAS 9.0軟件進(jìn)行顯著性分析；使用隸屬函數(shù)法對(duì)其耐旱性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

2結(jié)果與分析

2.1轉(zhuǎn)基因白三葉株系表型特征變異

部分轉(zhuǎn)基因白三葉株系的葉形、葉色、葉片斑紋及葉片大小等表型特征發(fā)生了明顯變異(表1)。如株系W13-4葉片形態(tài)表現(xiàn)為圓形、深綠色(圖1-Ⅳ)；W1-2(圖1-Ⅱ)、W1-3為橢圓形、淺綠色；而W17-1、W28-2、W33-3則仍表現(xiàn)為倒卵形、綠色與未轉(zhuǎn)基因的白三葉無(wú)差異；W4-2葉片斑紋缺失，顯示為純綠色(圖1-Ⅲ)。從葉片大小來(lái)看，轉(zhuǎn)基因株系W17-1和W28-2的葉長(zhǎng)、葉寬及葉面積均顯著變小(P<0.05)，而W4-2葉片大小較對(duì)照顯著增大。節(jié)間長(zhǎng)度除W13-4顯著變長(zhǎng)外，其它株系同對(duì)照無(wú)顯著差異(P>0.05)。

表1　參試白三葉株系表型特征

注：同列不同小寫字母表示不同株系間差異顯著(P<0.05)。W1-2、W1-3、W4-2、W13-4、W17-1、W28-2、W33-3為轉(zhuǎn)基因株系。下同。

Note：Different lower case letters within the same column indicate significant difference among different lines at 0.05 level. W1-2, W1-3, W4-2, W13-4 ,W17-1, W28-2, W33-3 are all transgenic line. The same below.

圖1　部分參試白三葉株型形態(tài)

2.2轉(zhuǎn)基因白三葉株系永久萎蔫率的比較

7個(gè)白三葉轉(zhuǎn)基因株系的永久萎蔫率均低于對(duì)照，表現(xiàn)出一定的抗旱性(表2)。其中W1-3、W28-2永久萎蔫率較對(duì)照降低較多，分別降低了36.1%和26.27%，結(jié)合斷水天數(shù)來(lái)看，這兩個(gè)株系均能維持較長(zhǎng)時(shí)間的正常生長(zhǎng)，具有較強(qiáng)的抗旱性。

表2　參試白三葉株系永久萎蔫率

圖2　模擬干旱脅迫對(duì)參試白三葉葉片相對(duì)含水量的影響

注：不同小寫字母表示不同滲透勢(shì)不同脅迫時(shí)間間差異顯著(P<0.05)。下同。

Note: Different lower case letters indicate significant difference among different treatments at 0.05 level. The same below.

2.3干旱脅迫對(duì)植物葉片相對(duì)含水量的影響

模擬干旱脅迫對(duì)7個(gè)白三葉轉(zhuǎn)基因株系及對(duì)照海發(fā)植株葉片的相對(duì)含水量產(chǎn)生了較大的影響，隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)及脅迫程度的加大，其葉片相對(duì)含水量總體呈下降趨勢(shì)(圖2)。在脅迫24 h后，白三葉株系W1-3隨脅迫程度的增加呈小幅增高再降低的趨勢(shì)，梯度間變化差異不顯著(P>0.05)。其它株系和對(duì)照則隨脅迫程度的增加葉片相對(duì)含水量下降，其中株系W4-2和W13-4在最高脅迫濃度下，降幅均在40%以上，變化顯著(P<0.05)。在模擬干旱脅迫48 h后，除株系W1-3、W33-3隨著脅迫濃度的增加降低趨勢(shì)不顯著外，其它白三葉株系及對(duì)照的葉片相對(duì)含水量均大幅度降低。在T3的脅迫濃度下，對(duì)照白三葉海發(fā)、株系W13-4的葉片相對(duì)含水量降幅均在50%以上；而株系W1-3、W28-2、W1-2、W33-3等4個(gè)株系葉片相對(duì)含水量降幅較低，分別為20.3%、23.6%、25.5%、26.6%。從白三葉海發(fā)及7個(gè)轉(zhuǎn)基因株系的葉片相對(duì)含水量的變化上來(lái)看，在脅迫24和48 h時(shí)，株系W1-3、W28-2的葉片相對(duì)含水量始終保持較高水平且高于試驗(yàn)組其它株系，在變化趨勢(shì)上也未隨著脅迫的加劇有較大波動(dòng)，體現(xiàn)出其葉片有較強(qiáng)的保水能力，植株的抗旱能力較強(qiáng)。

圖3　模擬干旱脅迫對(duì)參試白三葉葉片相對(duì)電導(dǎo)率的影響

2.4干旱脅迫對(duì)植物葉片相對(duì)電導(dǎo)率的影響

白三葉海發(fā)及7個(gè)轉(zhuǎn)基因株系的葉片相對(duì)電導(dǎo)率隨脅迫濃度加劇及脅迫時(shí)間延長(zhǎng)均有不同程度的升高(圖3)，但動(dòng)態(tài)變化及增加幅度明顯不同。在脅迫24 h后，白三葉株系W17-1及W1-3隨脅迫濃度的增加呈降低再升高的趨勢(shì)，其中，W1-3在不同濃度下電導(dǎo)率變化不顯著(P>0.05)。其它株系則隨脅迫濃度的增加葉片相對(duì)電導(dǎo)率呈明顯升高趨勢(shì)，其中對(duì)照海發(fā)和轉(zhuǎn)基因株系W4-2在最高脅迫濃度下，電導(dǎo)率增幅是其對(duì)照的兩倍以上。在模擬干旱脅迫48 h后，除白三葉海發(fā)、株系W17-1葉片相對(duì)電導(dǎo)率隨脅迫濃度的增加呈降低再升高的趨勢(shì)外，其它株系均大幅度升高。

圖4　模擬干旱脅迫對(duì)參試白三葉葉片丙二醛含量的影響

在T3的脅迫濃度下，對(duì)照白三葉海發(fā)增幅是對(duì)照的4.85倍；而株系W1-3葉片相對(duì)電導(dǎo)率增幅則較低，僅為對(duì)照的0.53倍。從葉片相對(duì)電導(dǎo)率的變化趨勢(shì)來(lái)看，在脅迫24和48 h時(shí)，株系W1-3、W1-2、W13-4的葉片相對(duì)電導(dǎo)率隨著脅迫濃度的加劇變化幅度相對(duì)較小，說(shuō)明了其葉片細(xì)胞膜受到的破壞程度較低，具有較強(qiáng)的抗旱能力。

2.5干旱脅迫對(duì)植物葉片丙二醛含量的影響

植物器官在逆境條件下，往往發(fā)生膜脂過(guò)氧化作用，丙二醛(MDA)是其產(chǎn)物之一，通常作為干旱傷害的指標(biāo)[16-18]。白三葉海發(fā)及7個(gè)轉(zhuǎn)基因株系的葉片丙二醛含量隨脅迫濃度加劇及脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)總體有不同程度的升高(圖4)。模擬干旱脅迫24 h后，白三葉株系W4-2、W33-3隨脅迫濃度的增加其葉片丙二醛含量呈先增加后小幅降低的趨勢(shì)；株系W28-2則隨脅迫濃度的增加先小幅降低后升高；海發(fā)及其它株系植株葉片丙二醛含量隨脅迫濃度增加而持續(xù)升高。干旱脅迫48 h后，除株系W4-2、W33-3隨脅迫濃度的增加呈先增加后小幅降低的趨勢(shì)外，其它株系植株隨脅迫濃度的增加顯著升高(P<0.05)。在本研究中，從植株葉片MDA含量的變化積累來(lái)看，株系W1-3在試驗(yàn)中其MDA含量始終保持較低水平，且隨脅迫的加劇變化較小，說(shuō)明其葉片受傷害的程度較小，植株耐旱性較強(qiáng)。

2.6白三葉海發(fā)及7個(gè)轉(zhuǎn)基因株系抗旱性綜合評(píng)價(jià)

植物抗旱性是受多種因素影響的復(fù)雜綜合性狀，這些因素的綜合作用才促進(jìn)了抗旱性的形成[19]。因此，對(duì)于植物抗旱性的評(píng)價(jià)應(yīng)用盡可能多的指標(biāo)來(lái)綜合評(píng)價(jià)，從而彌補(bǔ)單個(gè)指標(biāo)對(duì)于評(píng)定植物抗旱性所造成的片面性，使評(píng)定結(jié)果與實(shí)際結(jié)果更為接近[20-21]。本研究通過(guò)測(cè)定白三葉海發(fā)及其7個(gè)轉(zhuǎn)基因株系的相對(duì)含水量、相對(duì)電導(dǎo)率、MDA含量3個(gè)生理指標(biāo)在不同濃度的模擬干旱脅迫下，脅迫24和48 h的變化值，并利用隸屬函數(shù)法，對(duì)參試植物的各個(gè)指標(biāo)隸屬值進(jìn)行累加，求取平均值，平均數(shù)越大，抗旱性就越強(qiáng)，結(jié)果表明(表3)，白三葉海發(fā)及7個(gè)轉(zhuǎn)基因株系抗旱性大小排序?yàn)椋篧1-3>W33-3>W28-2>W1-2> W13-4>W17-1>W4-2>海發(fā)。

表3　參試白三葉抗旱能力綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

3討論與結(jié)論

干旱是影響植物生長(zhǎng)和發(fā)育的主要非生物脅迫因素之一。雖然植物有其自身抵御干旱脅迫的能力，但植物種內(nèi)和種間抵御干旱脅迫的能力有所不同，這就為培育抗旱植物新品種奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。植物的抗旱性是一個(gè)復(fù)雜的多基因控制的數(shù)量性狀，通過(guò)轉(zhuǎn)入單個(gè)功能基因改良抗旱性的方法，作用單一且有限。已有研究表明，DREB轉(zhuǎn)錄因子含有非常保守的DNA結(jié)合區(qū)，即AP2/EREBP結(jié)構(gòu)域，由58個(gè)氨基酸殘基組成，它們的N-末端都有堿性氨基酸序列，起核定位信號(hào)的作用[22]；DREB轉(zhuǎn)錄因子能夠調(diào)控下游一系列與干旱、低溫、鹽害等逆境脅迫相關(guān)的功能基因的表達(dá)[23]，因此，導(dǎo)入或改良植物的DREB基因是提高植物抗逆性更為有效的方法和途徑。

通常植物處于逆境時(shí)，由于受外界不利環(huán)境的刺激，細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生大量的活性氧物質(zhì)，在這些物質(zhì)的作用下，膜脂發(fā)生過(guò)氧化反應(yīng)，細(xì)胞質(zhì)膜透性發(fā)生變化，大量的電解質(zhì)和非電解質(zhì)物質(zhì)被動(dòng)的向細(xì)胞外滲漏。 植物永久萎蔫率、葉片相對(duì)含水量、電導(dǎo)率及MDA含量，常被作為衡量植物抗干旱脅迫能力的有效指標(biāo)被廣泛應(yīng)用[24-25]。植物永久萎蔫率可以反映植物根系從土壤中吸收水分的能力，本研究抗旱能力綜合評(píng)價(jià)相對(duì)較強(qiáng)的轉(zhuǎn)基因株系，如W1-3、W28-2，可以忍受較低的土壤含水量及維持較長(zhǎng)時(shí)間的正常生長(zhǎng)；而對(duì)照株系白三葉海發(fā)則在短時(shí)間內(nèi)即出現(xiàn)植株萎蔫且不可恢復(fù)的現(xiàn)象，其植株永久萎蔫率也最高。轉(zhuǎn)DREB基因馬鈴薯(Solanumtuberosum)和高羊茅(Festucaarundinace)在干旱和鹽漬逆境脅迫下的相對(duì)電導(dǎo)率和MDA含量均顯著低于對(duì)照，表現(xiàn)出抗旱、耐鹽性提高[26-27]；本研究也證實(shí)，在PEG模擬干旱脅迫的環(huán)境下轉(zhuǎn)基因株系W1-3、W33-3的葉片可以保持較高的含水量，且相對(duì)電導(dǎo)率和MDA含量變化幅度較小，細(xì)胞膜受傷害程度較低，抗旱性較非轉(zhuǎn)基因?qū)φ罩仓觑@著增強(qiáng)，因此，PeDREB2b外源基因的導(dǎo)入在一定程度上提高了白三葉植株的抗逆性。研究發(fā)現(xiàn)AP2/EREBP基因家族包含有DREB1A-C和DREB2A-B等許多轉(zhuǎn)錄因子[28]；DREB2B基因提高植物抗旱性的機(jī)理可能是由于在逆境脅迫下DREB2類基因不僅有轉(zhuǎn)錄因子的作用，而且可能還具有對(duì)如磷酸化酶的應(yīng)急激活調(diào)節(jié)作用[29]；DREB2B基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物是植物受水分脅迫下激活，是調(diào)節(jié)許多下游功能靶基因所必需的[30]，從而提高植物對(duì)水分脅迫的耐受性。DREB2B基因在轉(zhuǎn)基因植株受水分脅迫后，在葉、根和莖中存在組織特異性表達(dá)的差異[28]，脯氨酸、可溶性糖等滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)明顯增加，從而減輕水分脅迫對(duì)植物葉肉細(xì)胞的傷害，降低水分脅迫對(duì)葉片PSⅡ系統(tǒng)的傷害，維持正常的細(xì)胞代謝活動(dòng)[31]。但來(lái)源于胡楊的PeDREB2b基因在白三葉抗旱轉(zhuǎn)基因株系中的表達(dá)模式，及其基因拷貝數(shù)、插入位點(diǎn)等對(duì)提高植株抗水分脅迫逆境的作用機(jī)制尚有待進(jìn)一步研究。

本研究發(fā)現(xiàn)，采用農(nóng)桿菌浸種法導(dǎo)入胡楊PeDREB2b外源基因，所獲得的白三葉轉(zhuǎn)基因株系間不僅抗旱水平存在差異，如轉(zhuǎn)基因株系W1-3、W28-2、W33-3抗旱性顯著增強(qiáng)；而且轉(zhuǎn)基因株系間的表型如W17-1、W28-2、 W4-2的葉長(zhǎng)、葉寬及葉面積等，與對(duì)照非轉(zhuǎn)基因白三葉海發(fā)相比也發(fā)生了不同程度的變異。這種表型變異現(xiàn)象在水稻、棉花、大豆(Glycinemax)、毛白楊等轉(zhuǎn)基因植物中普遍存在[32-34]，這可能與目的基因插入核基因的位點(diǎn)的隨機(jī)性有關(guān)。對(duì)獲得的轉(zhuǎn)基因突變材料通過(guò)分子標(biāo)記、Tail-PCR、插入位點(diǎn)兩側(cè)基因片段測(cè)序等手段克隆相關(guān)基因，可進(jìn)一步挖掘控制轉(zhuǎn)基因白三葉變異表型的功能基因。因此，對(duì)于轉(zhuǎn)基因表型突變材料變異特征的跟蹤研究為植物功能基因的挖掘提供了一條便捷有效的途徑。

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(責(zé)任編輯王芳)

The phenotype variation and drought resistance appraise of transgenicTrifoliumrepenswithPeDREB2bgene fromPopuluseuphratica

Qian Tang-huang1,2, Lei Jiang-li1, Liu Jian-hua2, Song Feng-ming2, Ma Nan1

(1.Fairylake Botanical Garden, CAS and Shenzhen, Shenzhen 518004, China；2.Shenzhen Techand Eeology & Environment CO., LTD. Shenzhen 518040, China)

Abstract:Seven transgenic lines were selected from transgenic Trifolium repens obtained before,including W1-2, W1-3, W4-2, W13-4, W17-1, W28-2 and W33-3, while non-transgenic lines were used as control.Morphological characteristics and permanent wilting rate of plant were determined. Changes of foliage relative water content, electric conductivity and malon-dialdehyde(MDA) were measured under simulated drought stress by PEG. Results showed that: 1)leaf shape,leaf color, leaf mottling and leaf size of some transgenic T. repens lines changed obviously; 2)The drought-resistant capability of W1-3, W28-2 was strong, which had the lower permanent wilting rate and grew normally for long time; 3)With time and drought stress going on, the relative water content of plants decreased in different degree, but W1-3 and W28-2 could still maintain high level. And the relative electric conductivity and malondialdehyde content of plants had increased, but W1-3 had less change. Through comprehensive analysis, it was concluded that the drought resistant abilities of these seven transgenic lines were ranked as W1-3>W33-3>W28-2>W1-2>W13-4>W17-1>W4-2. Transgenic T. repens lines are superior to the control.

Key words：Trifolium repens; transgenic; phenotype; drought-resistance

DOI:10.11829/j.issn.1001-0629.2015-0425

*收稿日期：2015-08-06

基金項(xiàng)目：深圳市生物、互聯(lián)網(wǎng)、新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項(xiàng)資金項(xiàng)目“利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育抗旱植物新品系關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”(JSA201104260008A)；深圳市戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項(xiàng)資金項(xiàng)目“深圳市生態(tài)修復(fù)生物工程技術(shù)研究開發(fā)中心”(GCZX20120618100801416)

通信作者：雷江麗(1971-)，女，新疆石河子人，教授級(jí)高工，博士，主要從事園林植物資源評(píng)價(jià)與創(chuàng)新利用。E-mail：lei-jl@163.com

中圖分類號(hào)：S541+.203.4;Q945.78

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1001-0629(2016)5-0907-10*1

Corresponding author:Lei Jiang-liE-mail：lei-jl@163.com

錢瑭璜,雷江麗,劉建華,宋鳳鳴,馬楠.轉(zhuǎn)胡楊PeDREB2b基因白三葉表型變異及抗旱性評(píng)價(jià).草業(yè)科學(xué),2016,33(5)：907-916.

Qian T H,Lei J J,Liu J H,Song F M,Ma N.The phenotype variation and drought resistance appraise of transgenicTrifoliumrepenswithPeDREB2bgene fromPopuluseuphratica.Pratacultural Science，2016,33(5)：907-916.

接受日期：2016-01-19

第一作者：錢瑭璜(1985-)，女，河北石家莊人，工程師，碩士，主要從事園林植物應(yīng)用與植物生理方面的研究。Email：582546461@qq.com