干旱胁迫下转基因抗旱大豆的生理反应及其对主要病虫多样性的影响

摘要

大豆是全球重要的粮食和油料作物之一，对水分供给反应敏感，系统研究干旱胁迫对大豆生长发育及产量的影响，对科学合理的灌溉，提高大豆产量，抗旱节水具有重要的理论和实践意义。随着全球经济的快速发展，粮食危机日趋严重，干旱已经成为影响作物正常生长发育及产量形成的关键因素，积极探讨粮食高产以及干旱等自然灾害带来的粮食减产已成为当今热点话题。为使这一问题得到解决，目前已经成功培育出转DREB3基因抗旱大豆新品系。转基因抗旱大豆商业化种植前的环境安全性评价对确保该品种安全投入生产具有重要作用。本文对转DREB3基因抗旱大豆进行了抗旱性鉴定，研究了干旱胁迫对转DREB3基因抗旱大豆的影响，对其SOD活性、根瘤固氮酶活性、脯氨酸、丙二醛、蔗糖含量以及大豆孢囊线虫病发生情况、光合特性、叶绿素含量和产量相关因子等进行了测定。具体研究结果如下:
　　(1)干旱胁迫后，转DREB3基因抗旱大豆与受体大豆相比，SOD酶活性、脯氨酸和蔗糖含量显著增加;丙二醛含量表现为受体大豆显著高于转DREB3基因抗旱大豆;转DREB3基因抗旱大豆根瘤固氮酶活性明显下降，但仍明显高于受体大豆。
　　(2)干旱条件下，转DREB3基因抗旱大豆与受体大豆相比，叶绿素含量、光合速率、蒸腾速率和气孔导度无显著差异。
　　(3)干旱胁迫下，转DREB3基因抗旱大豆与受体大豆孢囊线虫的发生数量明显减少，但两者无差异;根腐病亦无明显差异;转DREB3基因抗旱大豆与受体大豆蚜虫和大豆食心虫无显著性差异。
　　(4)干旱胁迫下，转DREB3基因抗旱大豆的产量显著高于受体大豆。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 转基因植物的现状

1．1．1 转基因情况概述

1．1．2 转基因植物的应用情况

1．1．3 转基因植物的国际发展趋势

1．2 干旱胁迫与DREB转录因子

1．2．1 干旱对农业生产产生的影响

1．2．2 DREB转录因子概况

1．3 水分与植物生理特征的关系

1．3．1 水分对植物生理生化指标的影响

1．3．2 水分对植物光合特性的影响

1．3．3 水分对作物产量的影响

1．4 转基因作物对生物多样性的影响

1．5 转基因植物的安全性评价

1．6 研究内容与技术路线

1．6．1 研究内容

1．6．2 技术路线

1．7 研究的目的与意义

2 材料与方法

2．1 供试材料

2．1．1 供试大豆品种

2．1．2 供试主要药剂

2．1．3 主要仪器设备

2．2 实验设计

2．3 试验方法

2．3．1 大豆生理指标的测定

2．3．2 大豆叶片光合特性的测定

2．3．3 大豆叶片叶绿素含量的测定

2．3．4 大豆主要病虫害发生情况的测定

2．3．5 大豆测产

2．3．6 数据分析

3 结果与分析

3．1 干旱胁迫对转DREB3基因抗旱大豆生理指标的影响

3．1．1 干旱胁迫对转DREB3基因抗旱大豆SOD酶活性的影响

3．1．2 干旱胁迫对转DREB3基因抗旱大豆脯氨酸含量的影响

3．1．3 干旱胁迫对转DREB3基因抗旱大豆丙二醛含量的影响

3．1．4 干旱胁迫对转DREB3基因抗旱大豆蔗糖含量的影响

3．1．5 干旱胁迫对转DREB3基因抗旱大豆根瘤固氮酶活性的影响

3．2 干旱胁迫对转DREB3基因抗旱大豆叶片光合作用的影响

3．2．1 干旱胁迫对转DREB3基因抗旱大豆叶片叶绿素含量的影响

3．2．2 干旱胁迫对转DREB3基因抗旱大豆叶片光合速率的影响

3．2．3 干旱胁迫对转DREB3基因抗旱大豆叶片蒸腾系数的影响

3．2．4 干旱胁迫对转DREB3基因抗旱大豆叶片气孔导度的影响

3．3 干旱胁迫后转DREB3基因抗旱大豆对大豆田主要病虫多样性的影响

3．3．1 干旱胁迫后转DREB3基因抗旱大豆对大豆孢囊线虫病发生情况的影响

3．3．2 干旱胁迫后转DREB3基因抗旱大豆对大豆根腐病发生情况的影响

3．3．3 干旱胁迫后转DREB3基因抗旱大豆对大豆蚜虫发生情况的影响

3．3．4 干旱胁迫对大豆食心虫发生情况的影响

3．4 干旱胁迫对转DREB3基因抗旱大豆产量的影响

4 讨论

4．1 转DREB3基因抗旱大豆在干旱胁迫下的生理反应及其与抗旱性的关系

4．2 转DREB3基因抗旱大豆对主要病虫生物多样性的影响

4．3 土壤含水量5％做为干旱胁迫终止期的可行性

5 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文