鹽芥突變體庫的構建及突變體的篩選.pdf

1、鹽脅迫是威脅植物生長發(fā)育并且影響農作物產量的重要因素。如何提高植物的耐鹽性成為當今世界各國亟待解決的問題。鹽芥由于具有植株體積小、基因組小、生長周期短和種子數(shù)量多等優(yōu)點而成為研究植物耐逆反應的模式植物之一,并且成為進行鹽脅迫耐受研究的最好材料。在長期的進化過程中,鹽芥積累了很多與鹽脅迫等非生物脅迫相關的基因,對植物耐鹽性的研究具有重要的意義。
　　基因組學研究包括結構基因組學研究和功能基因組學研究。鹽芥全基因組測序的完成,使功能基

2、因組學研究成為鹽芥研究的重點,而構建鹽芥的突變體庫是鹽芥功能基因組學研究的最有效方法之一。構建鹽生植物突變體庫并篩選鹽生植物突變體,從不同的方面研究鹽生植物的耐鹽機制,克隆鹽生植物耐鹽基因,用基因工程手段改良作物品種,提高農作物的耐鹽性,從而充分利用鹽漬化土壤,提高農作物的產量和質量,保證糧食安全,對于整個人類持續(xù)發(fā)展來說具有重要的意義。在構建突變體庫中用到的方法主要有自發(fā)突變、理化誘變和T-DNA插入等。
　　本實驗主要目的是用

3、EMS誘變和T-DNA插入的方法分別構建鹽芥突變體庫,篩選鹽芥形態(tài)變異、耐鹽和鹽敏感等突變體,為鹽芥后續(xù)功能基因組學的研究奠定基礎。本實驗的研究結果主要包括以下幾個方面。
　　1.EMS誘變突變體庫的構建及突變體的篩選
　　(1)將從山東東營鹽堿地采集的鹽芥野生型種子,用0.4mol/L的EMS處理24小時獲得M1代種子,沖洗晾干后均勻播撒于塑料大棚中,構建鹽芥EMS突變體庫;
　　(2)M1代鹽芥突變體經(jīng)過整個冬天的

4、生長和自然春化抽薹,共得到M2代鹽芥約20,000個株系;
　　(3)用水培法種植M2代鹽芥種子,在鹽芥萌發(fā)之后,每天進行表型觀察,及時發(fā)現(xiàn)形態(tài)變異突變體;鹽處理后,每天觀察,及時篩選鹽敏感突變體和鹽處理后的形態(tài)變異突變體;長時間高鹽處理后,篩選耐鹽突變體。從M2代鹽芥約6,000個株系中篩選出具有表型變化的鹽芥84個株系,其中包括黃化突變體株系17個,肉質化突變體株系11個,形態(tài)變異突變體株系(包括三葉生,白化,葉細長,葉變形等

5、)29個,疑似鹽敏感突變體株系9個,疑似耐鹽突變體株系18個;
　　(4)種植17個黃化突變體,29個形態(tài)變異突變體和9個疑似鹽敏感突變體的M3代種子,進行表型驗證,發(fā)現(xiàn)再次出現(xiàn)明顯突變表型的突變體8個(黃化突變體2個,形態(tài)變異突變體4個,疑似鹽敏感突變體2個)。
　　2.T-DNA插入突變體庫的構建和突變體的篩選
　　(1)采自山東東營鹽堿地的鹽芥野生型種子生長至即將開花時,用攜帶GV3101 pSKI015質粒的農