超表达植物H+-PPase基因提高紫花苜蓿的抗逆性

摘要

紫花苜蓿在我国西北干旱半干旱地区农牧业生产和生态建设中发挥着极为重要的作用。rn 但由于其耐盐性和抗旱性不强，西北地区日益加剧的干旱和盐碱化已严重威胁着其人工草地的产量。rn 本研究通过农杆菌介导法，首次将拟南芥液泡膜H+-PPase基因AVP1成功导入紫花苜蓿品种新疆大叶苜蓿中。通过PCR检测，获得了19个转基因系列;对其中8个系列的RT-PCR分析表明，AVP1基因在所有系列中都稳定表达，但表达水平因系列不同而异。对AVP1基因表达水平最高和最低的2个系列进行抗逆性检测，结果表明：与野生型相比，转基因紫花苜蓿的耐盐性和抗旱性显著增强，这是因为AVP1超表达提高了转基因紫花苜蓿的液泡离子区域化能力，叶和根中积累了更多Na+、K+和Ca2+，既减轻过量Na+对细胞的毒害，又降低其渗透势，使植株能在干旱胁迫下保持较多的水分;同时,转基因紫花苜蓿还表现出更强的耐瘠薄性，在缺磷条件下，其生物量和根冠比均显著高于野生型，这是因为AVP1超表达提高了转基因紫花苜蓿对磷的吸收能力，能够从低磷环境中吸收更多的磷。