王冬梅等
, 2011,
转
blti2
抗寒基因棉花的抗寒性分析
,
分子植物育种
Vol.9 No.88 (doi: 10.5376/mpb.cn.2011.09.0088)
1635
冷冻的耐受力可以持续
6 h
,若从降低产量损失来
看,则可以持续
8 h
。以上数据和现象都说明经过前
期的低温诱导,抗寒基因逐渐启动
,
调控低温保护物
质开始增加
,
如脯氨酸和可溶性糖增加,其叶片细胞
内的渗透势和水势降低,增强了细胞渗透调节能
力,同时细胞内活性氧自由基减少,控制了细胞内
膜脂过氧化
,
减小了低温对膜脂的损害,
MDA
积累
降低,致使转抗寒基因棉花比对照增加了抵抗低温
的能力,提高了转抗寒基因棉花的抗寒性。
总之,通过本文的研究,来自大麦的
blti2
基因
可以使棉花的抗寒性有一定的提高,这为创建棉花
抗寒种质资源奠定了较好的基础。随后,我们将对
低温下转基因棉的膜结构、相关保护酶的变化以及
蛋白表达等做进一步研究,以对植物的抗寒机理作
有益探索。
3
材料与方法
3.1
材料
通过花粉管通道法获得转
blti2
抗寒基因棉花
T
4
代株系
B101
,由新疆农业科学院核技术生物技术研
究所农作物生物技术重点实验室提供。
3.2
方法
3.2.1
转基因棉中
blti2
基因的遗传稳定性检测
采集幼嫩叶片迅速冻于液氮中,提取棉总
RNA
,
提取过程按刘洋等
(2006)
的方法。利用
Promega
的反
转录体系进行
blti2
基因的
RT-PCR
检测。
3.2.2
待测材料的低温处理
将转基因棉花和对应的非转基因棉对照
(
新陆
早
23
号
)
播种于花盆中,待幼苗长到
2~3
片完全展开
的真叶时,放入
4
℃培养箱中,分别于
0 d
、
1 d
、
3 d
、
5 d
、
7 d
采样,每处理重复三次。
3.2.3
脯氨酸含量测定
准确称取经低温处理的不同时间的待测棉花
叶片各
0.3 g
,利用茚三酮显色法测定脯氨酸含量,
方法详见
(
邹琦
, 2000,
中国农业出版社
, 161-162)
。
3.2.4
可溶性糖含量测定
准确称取经低温处理的不同时间的待测棉花叶
片各
0.3 g
,利用蒽酮一硫酸显色法测定可溶性糖含
量,方法详见
(
邹琦
, 2000,
中国农业出版社
, 111-112)
。
3.2.5
丙二醛
(MDA)
含量测定
准确称取经低温处理的不同时间的待测棉花
叶片各
0.3 g
,利用硫代巴比妥酸法测定
MDA
含量,
方法详见
(
邹琦
, 2000,
中国农业出版社
, 173-174)
。
3.2.6
低温耐受性试验
将转基因棉和受体对照同时放在
-4
℃培养箱
内,每
1 h
观察转基因棉和对照的受冻情况,直至转
基因棉和对照全部冻死为止。
作者贡献
王冬梅、李晓荣和李静是本研究的实验设计和实验研究
的执行人;李静完成数据分析;张帅参与实验设计,试验结
果分析;王冬梅是项目的构思着和负责人,指导实验设计,
数据分析,论文写作与修改;黄乐平是项目的构思者。全体
作者都阅读并同意最终的文本。
致谢
本研究由新疆维吾尔自治区重大专项
(200731138
-
3)
资
助。作者感谢新疆农业科学院核技术生物技术研究所高孟萍
女士在本实验过程中的帮助。感谢两位匿名的同行评审人的
评审建议和修改建议。
参考文献
Bahn S.C., Bae M.S., Park Y.B., Oh S.I., Jeung J.U., Bae J.M.,
Chung Y.S., and Shin J.S., 2001, Molecular cloning and
characterization of a novel low temperature-induced gene,
blti2
, from barley (
Hordeum vulgare
L.), Biochimica
Biophysica Acta, 1522(2): 134-137
Chen Y.Y., 2007, Expression of the cold-induced Genes of
Ammopiptanthus mongolicus in tobacco and the cold
tolerance of the transgenetic plants, Thesis for M.S.,
Beijing Forestry University, Supervisor: Lu C.F., pp.1-68
(
陈奕吟
, 2007,
沙冬青低温诱导基因转化烟草及转基因
植物的抗寒性研究
,
硕士学位论文
,
北京林业大学
,
导
师
:
卢存福
, pp.1-68)
Gao J.C., Wang H.X., and Li X.X., 2010, Relationship between
Soluble protein, MDA, and jujube tree cold hardiness,
Beifang Yuanyi (Northern Horticulture), 23: 18-20 (
高京
草
,
王慧霞
,
李西选
, 2010,
可溶性蛋白
,
丙二醛含量与
枣树枝条抗寒性的关系研究
,
北方园艺
, 23: 18-20)
He K.Y., Li X.C., Huang L.B., and Sun Y.Z., 2004, A study on
cold-resistant mechanism in three kinds of michelia,
Nanjing Linye Daxue Xuebao (Journal of Nanjing
Forestry University (Natural Sciences Edition)), 28(4):
62-84 (
何开跃
,
李晓储
,
黄利斌
,
孙玉珍
, 2004, 3
种含
笑耐寒生理机制研究
,
南京林业大学学报
(
自然科学版
),