过量表达rdreb1bi基因对草莓花期耐寒性和品质的影响

对5个处于花期的转RdreB1BI基因草莓株系进行0℃、-2℃、-4℃、-6℃的低温胁迫,以未转基因普通“红颊”草莓进行对照,分析其花期抗寒能力。测定其MDA、可溶性糖、可溶性蛋白含量及CAT、SOD、POD酶活性。在果实成熟期,测量果实的风味物质和营养物质,包括果实可溶性糖、可溶性固形物、花青素、类黄酮和总酚含量。结果表明,在低温胁迫后,转基因株系1表现出较好的抗逆性,其MDA含量显著低于ck,细胞渗透调节物质含量显著高于ck,同时有较高的抗氧化酶活性。综合各果实品质指标,转基因株系1和7的果实品质明显优于其他株系。可以得出转基因株系1既有较强抗寒性又有较高果实品质,为筛选优质草莓品种提供依据。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法1
1.1材料 2
1.2方法 2
1.2.1温度的设置及材料的准备2
1.2.2生理指标的测定2
1.2.3低温处理3
1.3数据处理3
2结果与分析4
2.1低温胁迫对转基因植株MDA含量的影响8
2.2低温胁迫对转基因植株渗透调节物质的影响9
2.2.1对可溶性糖含量的影响9
2.2.2对可溶性蛋白含量的影响10
2.3低温胁迫对转基因植株抗氧化物酶活性的影响11
2.3.1对SOD活性的影响11
2.3.2对CAT活性的影响11
2.3.3对POD活性的影响12
2. 4 对照组和转基因植株草莓果实品质鉴定13
3讨论14
致谢14
参考文献15
图1 低温胁迫对转基因植株MDA含量的影响8
图2 低温胁迫对转基因植株可溶性糖含量的影响9
图3 低温胁迫对转基因植株可溶性蛋白含量的影响10
图4低温胁迫对转基因植株SOD活性的影响11
图5低温胁迫对转基因植株CAT活性的影响11
图6 低温胁迫对转基因植株POD活性的影响12
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1 对照组和转基因各株系草莓果实品质鉴定13
转RdreB1BI基因的草莓耐寒性鉴定及果实品质测定
引言
草莓属蔷薇科(Rosaceae)草莓属(Fragaria),是多年生草本植物,一般在冬春上市,属于适应性强的、生产上栽培最多的小浆果之一。近20年来,其他国家草莓的栽培面积趋于稳定,而中国的草莓栽培面积大幅上升,在1999年,中国的草莓产量超过一直居于世界第一的美国,在2012年,草莓栽培面积超过了10×104hm2,产量超过270×104t,草莓的栽培面积和年产量均超过了世界总量的1/3,稳居世界第一位[1]。草莓是目前果树保护地生产中种植面积最大的果树品种之一,以塑料大棚促成栽培或半促成栽培为主,由于南方冬季温度较高,草莓的越冬保护措施不够到位,草莓在栽培过程中经常会受到偶然性的短时的(12d)低温伤害,这给草莓生产带来巨大的损失[2]。例如浙江[3]建德地区在2008年1月中旬至月2上旬出现连续低温雨雪天气,冰冻严重,造成草莓产量大幅降低;2016 1月21日到26日,浙江遭遇历史罕见的强寒潮,对草莓生产造成了严重危害。成都市[4]2016 年1 月2228日的低温冻害天气造成开花期的草莓产量降低50%-80%,挂果期的草莓产量下降20%50%。
因此,提高草莓植株的抗寒性有很大意义。但草莓是八倍体,传统的育种方式效率不高,转基因技术提供了一种更高效的解决方式。目前已经从植物中鉴定了数十种与提高抗逆性相关的功能基因,依据编码产物的功能,这些基因可以分为两大类:一类是直接编码保护细胞免受逆境伤害的功能物质的基因,如编码抗冻蛋白、水通道蛋白、脯氨酸等调节物质的基因;二是逆境下与信号转导和和转录调控有关的基因,如MAP激酶、CDP激酶、bZIP、MBY/MBC以及DREB类转录因子[5]。转录因子RdreB1BI最初在水稻中发现,是与植物抗逆性相关的转录因子。已有研究表明将RdreB1BI基因转入拟南芥后,拟南芥的抗旱性和抗寒性得到很大提高[6]。研究发现转录因子DREB基因是低温胁迫应答的重要成分,经低温诱导后,可与具有相应应答原件的启动子序列结合,提高转基因植物中与非生物胁迫相关的大量靶基因的表达量,从而提高植物对干旱、低温、高盐等多种逆境的抵抗能力[78]。
提高草莓的抗寒性在生产上可以有效节约成本和增加产量,而草莓最重要的经济价值在于其果实,因其可口的风味特性和其独特的营养生理学功能而被称为“水果皇后”,是世界七大水果之一[9]。在抗寒性提高的基础上,仍需要筛选出具有高品质果实的株系。
所以,研究转RdreB1BI基因“红颊”草莓的花期抗寒性以及成熟期果实品质对于其实际生产应用,具有很高的实用价值及意义。
1 材料与方法
1.1 材料
材料为已通过转基因分子检测的“红颊”草莓品种的不同株系:株系1、株系7、株系8、株系9、株系10及CK。挑选生长健壮、长势一致且处于花期的各株系3株(设置3个重复),共18株。待果实成熟期,挑选生长健壮,生长一致的各株系3株(设置3个重复),共18株。
1.2 仪器与设备
光照培养箱,分光光度计,天平,离心机,手持式折光仪。
1.3 方法
1.3.1 温度的设置及材料的准备
根据南京地区草莓的花期,参考2、3月份南京地区的最低温度,设置0℃、-2℃、-4℃、-6℃的零下低温处理,包括正常室温在内共设5个温度处理,每温度处理设3个重复,共18株。对选取的植株统一进行常规管理一段时间。
1.3.2 生理指标的测定

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