NtQPT基因对烟草形态和品质形成的影响研究

摘要

喹啉酸核糖基转移酶(quinolinic acid phosphoribosyltransferase, QPT)是烟碱生物合成途径中的关键限速酶，同时也在植物初生代谢中扮演了重要角色。本研究分别构建了烟草QPT基因植物超量表达载体和干涉表达载体，并利用农杆菌介导遗传转化烟草，研究NtQPT基因对烟草形态和品质的影响，取得以下主要结果： (1)采用农杆菌介导法将烟草QPT基因超量表达和干涉表达载体遗传转化烟草，依次经GUS 组织化学染色、PCR鉴定筛选获得转35S::QPT(超量表达)植株32株和转35S::QPTi(干涉表达)植株31株。为了探明QPT在烟草生长和品质形成中的作用提供了研究材料。 (2)对不同生育期转基因烟草形态特征观察发现，干涉NtQPT基因表达烟草植株的株高、茎围等均显著低于超量表达NtQPT基因和野生型烟草。旺长期的转35S::QPTi干扰表达烟草植株株高和茎围与野生型相比差异最为显著(P<0.01)。分别比野生型低31.77%和27.51%，比超量表达植株低42.02%和36.78%。此外，干涉植株的开花推迟，花粉粒直径也显著小于野生型。 (3)测定光合特性发现，干涉表达NtQPT基因烟草的日平均Pn和Gs分别为10.59μmol·m-2·s-1和0.266 mmol·m-2·s-1，显著低于野生型。干涉植株的最大净光合速率分别比野生型和超量表达植株低40.26%和44.51%，差异达到显著水平(P<0.05)。另外，干涉植株的叶绿素a和类胡萝卜素含量也显著降低，为野生型的71.07%和72.80%。 (4)对成熟烟叶品质进行检测发现，干涉表达QPT基因植株烟叶的烟碱含量显著降低，打顶后干涉植株的烟叶烟碱含量比超量表达植株和野生型低53.48%和42.16%。 研究结果说明NtQPT基因的表达量明显影响烟草植株的生长发育和内含物含量，从而影响烟草的品质。

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