抗逆调节转录因子CBF<sub>1</sub>基因提高多年生黑麦草的抗旱能力

doi:10.3321/j.issn:1000-7091.2006.01.004

华北农学报 ›› 2006, Vol. 21 ›› Issue (1): 14-18. doi: 10.3321/j.issn:1000-7091.2006.01.004

所属专题： 抗旱节水；生物技术；

抗逆调节转录因子CBF₁基因提高多年生黑麦草的抗旱能力

杨凤萍^1,2, 梁荣奇², 张立全², 陈绪清², 张晓东², 王国英¹, 孙振元³

1. 中国农业大学生物学院, 北京 100094;
2. 北京市农林科学院北京农业生物技术研究中心, 北京 100089;
3. 中国林业科学研究院林业研究所, 北京 100091

收稿日期:2005-10-15 出版日期:2006-02-28
通讯作者: 张晓东
作者简介:杨凤萍（1975- ），女，北京人，硕士研究生，主要从事植物转基因研究工作。
基金资助:
国家转基因植物研究与产业化开发专项（J-2002-B-006）

Improvement of Perennial Ryegrass (Lolium perenne) Tolerance to Drought by Gene Transferring of Stress-inducible Transcription Factor CBF₁ Gene

YANG Feng-ping^1,2, LIANG Rong-qi², ZHANG Li-quan², CHEN Xu-qing², ZHANG Xiao-dong², WANG Guo-ying¹, SUN Zhen-yuan³

1. College of Biology Science, China Agricultural University, Beijing 100094, China;
2. Beijing Agro-biotechnology Research Center, Beijing Agriculture and Forestry Academy, Beijing 100089, China;
3. Chinese Academy of Forestry, Institute of Forestry Science, Beijing 100091, China

Received:2005-10-15 Published:2006-02-28

摘要/Abstract

摘要： 通过逆境诱导型启动子rd29B为驱动，分别构建出含有抗逆调节转录因子基因的表达载体pBAC122，pBAC127，其中pBAC127以CaMV35S启动子驱动的bar基因作为选择标记。用高压氦气基因枪PDS1000/He分别将表达载体导入多年生黑麦草（Lolium perenne）品种Topgun的幼胚、成熟胚和愈伤组织。经除草剂Bialaphos抗性筛选和植株再生，获得了36棵转基因植株。经PCR，Dot-blotting的分子检测，基因已整合到多年生黑麦草部分转基因株系的基因组中。用5种不同浓度的除草剂涂抹黑麦草叶片，非转基因植株表现为不抗，而转基因植株最高可以抗到135~200 mg/L。叶片脯氨酸含量测定表明，经干旱处理或使用15%PEG处理，转基因植株叶片脯氨酸含量比未处理时显著提高，部分转基因植株提高幅度明显高于非转基因植株。经过25 d人工温室干旱处理，有3棵植株显示出存活迹象，复水后，有1棵植株（C1227）恢复正常生长。从而表明，利用逆境诱导型启动子（rd29B）来调控外源 基因的表达，能显著改良黑麦草的抗旱能力。

关键词: 多年生黑麦草, 转基因, 脯氨酸含量, 抗旱性

Abstract: In this research,two expression vectors pBAC122 and pBAC127 containing CBF1 gene were constructed, gene is driven by rd29B promoter,and bar gene driven by CaMV35S promoter as selection marker.By biolistic bombardment of PDS1000/He system,both expression vectors(pBAC₁22 was co-transferred with p35SIH3) were transformed into callus,immature embryos and mature embryos of perennerial ryegrass(Lolium perenne),respectively.After screening by Bialaphos and plant regeneration culture,36 transgenic plants were produced.The results of PCR and Dot-blotting analysis showed that foreign gene were well integrated into some transgenic plant's genome of ryegrass,respectively.Treatment of transgenic plants under water stress or 15%PEG,the free proline content of transgenic plants increase markedly,the increased extent was obviously higher than non-transgenic wild type.After 25 days of drought stress,3 transgenic lines behave green and living,and 1 transgenic lines restored living after watering.Our research suggested that using drought-inducible rd29B gene promoter to enhance the expression of foreign gene in ryegrass can greatly improve its tolerance to drought.

Key words: Perennial ryegrass, Transgenic, Free proline content, Tolerance to drought

中图分类号:

S544

杨凤萍, 梁荣奇, 张立全, 陈绪清, 张晓东, 王国英, 孙振元. 抗逆调节转录因子CBF₁基因提高多年生黑麦草的抗旱能力[J]. 华北农学报, 2006, 21(1): 14-18. doi: 10.3321/j.issn:1000-7091.2006.01.004.

YANG Feng-ping, LIANG Rong-qi, ZHANG Li-quan, CHEN Xu-qing, ZHANG Xiao-dong, WANG Guo-ying, SUN Zhen-yuan. Improvement of Perennial Ryegrass (Lolium perenne) Tolerance to Drought by Gene Transferring of Stress-inducible Transcription Factor CBF₁ Gene[J]. ACTA AGRICULTURAE BOREALI-SINICA, 2006, 21(1): 14-18. doi: 10.3321/j.issn:1000-7091.2006.01.004.

http://www.hbnxb.net/CN/Y2006/V21/I1/14

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