李墨野 王 娜 周 宇 普瀟瑩 馮萬(wàn)舉 李開(kāi)隆

(東北林業(yè)大學(xué)林木遺傳育種國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，哈爾濱 150040)

干旱脅迫條件下轉(zhuǎn)LbDREB基因大青楊瞬時(shí)基因表達(dá)及生長(zhǎng)、生理指標(biāo)變異分析

李墨野 王 娜 周 宇 普瀟瑩 馮萬(wàn)舉 李開(kāi)隆*

(東北林業(yè)大學(xué)林木遺傳育種國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，哈爾濱 150040)

利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育楊樹(shù)抗逆品種是林木分子育種的重要手段之一。本研究以3個(gè)轉(zhuǎn)LbDREB基因株系大青楊及野生型WT為材料，利用PEG6000模擬干旱脅迫處理，調(diào)查脅迫條件下不同株系生長(zhǎng)、瞬時(shí)LbDREB基因表達(dá)量和生化指標(biāo)的變化。結(jié)果表明：隨著PEG脅迫時(shí)間的增加，轉(zhuǎn)基因大青楊較WT的生物量向根部分配更多；LbDREB基因表達(dá)量與SOD，POD變化趨勢(shì)相近，呈現(xiàn)先上升后下降再上升的趨勢(shì);轉(zhuǎn)基因株系較WT保護(hù)酶活性更強(qiáng)，脯氨酸含量積累增多，MDA積累降低，WT相對(duì)電導(dǎo)率比各轉(zhuǎn)基因株系高；結(jié)果表明各轉(zhuǎn)LbDREB基因株系的抗旱能力均優(yōu)于WT，且LbDREB基因上調(diào)表達(dá)可能是調(diào)控植物抗旱能力的重要因素。轉(zhuǎn)基因株系Dr2在干旱脅迫下各抗旱指標(biāo)均表現(xiàn)優(yōu)秀，可以初步篩選為大青楊抗旱優(yōu)良無(wú)性系。

大青楊；LbDREB基因；旱脅迫；瞬時(shí)表達(dá)

DREB(dehydration responsive element binding protein)轉(zhuǎn)錄因子是一個(gè)干旱應(yīng)答元件的結(jié)合蛋白，它在植物對(duì)干旱、高鹽及低溫脅迫的反應(yīng)中起重要的調(diào)控作用[1]。已證明DREB轉(zhuǎn)錄因子具有能夠特異性結(jié)合DREE/CRT順式作用元件的特點(diǎn)，在受到干旱、高鹽和低溫等非生物脅迫時(shí)能夠有效調(diào)控基因表達(dá)，從而提高植物抗逆性[2]。逆境條件下，過(guò)表達(dá)轉(zhuǎn)DREB基因植株，脯氨酸含量、可溶性糖明顯高于對(duì)照，說(shuō)明過(guò)表達(dá)的DREB類(lèi)轉(zhuǎn)錄因子能夠調(diào)控下游基因，并且與游離脯氨酸、可溶性糖等功能蛋白基因的合成有關(guān)，進(jìn)而提高轉(zhuǎn)基因株系的抗逆能力[2]。2009年楊春霞[3]發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)DREB基因南林楊895在干旱、高鹽方面有明顯的抗性。2012年Zhou[4]通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)PeDREB2a基因楊樹(shù)的研究發(fā)現(xiàn)，PeDREB2a基因改變各種生理和生化過(guò)程，在干旱和鹽耐受性中起重要作用。

大青楊(PopulusussuriensisKom.)是楊柳科(Salicaceae)楊屬(PopulusL.)植物，在我國(guó)東北三省和內(nèi)蒙古東部地區(qū)廣泛分布，其生長(zhǎng)快、干形通直、抗瘠薄、抗寒，是東北林區(qū)山地主要的更新樹(shù)種之一[5]。本實(shí)驗(yàn)室利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法將LbDREB基因轉(zhuǎn)入大青楊中，獲得了17株轉(zhuǎn)基因株系。本研究以3個(gè)轉(zhuǎn)DREB基因大青楊株系為材料，對(duì)其干旱脅迫下的生長(zhǎng)量、保護(hù)酶系統(tǒng)、丙二醛含量、脯氨酸含量及相對(duì)電導(dǎo)率進(jìn)行測(cè)定分析，探討干旱脅迫下不同株系間生長(zhǎng)、生理及基因表達(dá)差異，為大青楊分子遺傳改良提供依據(jù)，為選擇耐旱速生優(yōu)質(zhì)大青楊無(wú)性系奠定基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料包括3個(gè)上調(diào)表達(dá)的轉(zhuǎn)LbDREB基因大青楊株系(Dr2、Dr8、Dr22)和一個(gè)野生型WT(非轉(zhuǎn)基因株系)，于2015年4月20日，在東北林業(yè)大學(xué)塑料大棚(平均溫度32℃，相對(duì)濕度60%)進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)杯扦插育苗，每個(gè)株系扦插250株，50天后每個(gè)株系選擇生長(zhǎng)正常的60株(每個(gè)處理12株)進(jìn)行干旱脅迫試驗(yàn)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

干旱脅迫采用5%(V/V)濃度的聚乙二醇(PEG-6000)溶液進(jìn)行處理[6]；分別在0、12、24、48和96 h取樣，取樣時(shí)間為每天早晨7:00(12 h為19:00)，每個(gè)單株選取第3～5輪葉片；將采下的葉片放入液氮中待用。

1.3 測(cè)定方法

1.3.1 LbDREB基因熒光定量PCR

利用BioTeke試劑中離心過(guò)柱法提取總RNA。經(jīng)超微量分光光度計(jì)測(cè)定RNA濃度，以TUB基因?yàn)閮?nèi)參[7]，F(xiàn)orward primer：(5′-CGCCTAAACCCACCAAGCTA-3′)；Reverse primer：(5′-CGAAGGTTCCAAGCCAAAGC-3′)，引物由中美泰和生物公司合成，采用ABI PRISM 7500熒光定量PCR儀進(jìn)行定量測(cè)定。利用2-ΔΔCT法[8]測(cè)定相對(duì)基因表達(dá)量[9]。

1.3.2 保護(hù)酶活性、丙二醛及脯氨酸含量

超氧化物歧化酶(SOD，Superoxide Dismutase)活性、過(guò)氧化物酶(POD，Peroxidase)活性、丙二醛(MDA，Malondialdehyde)含量、脯氨酸(Pro，Proline)含量利用蘇州科銘生物技術(shù)公司的試劑盒中粗酶液、含量提取后吸光度的不同來(lái)測(cè)定。

1.3.3 相對(duì)電導(dǎo)率

參照章文華[10]的方法測(cè)定不同株系的電導(dǎo)率。

1.3.4 生物量

在脅迫處理96 h后，對(duì)參試各株系，每個(gè)株系各選5株，將根用蒸餾水清洗并用吸水紙吸干，裝入牛皮紙袋中，放置于105℃的電熱鼓風(fēng)干燥箱中殺青15 min，75℃烘干至恒重，對(duì)地上部分和地下部分干重進(jìn)行測(cè)定。

根冠比=地下部分干重/地上部分干重[11]

(1)

1.4 數(shù)據(jù)分析

所有數(shù)據(jù)利用EXCEL軟件和SPSS軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 干旱脅迫對(duì)大青楊各株系葉子形態(tài)的影響

脅迫前后對(duì)轉(zhuǎn)基因株系及WT葉片形態(tài)進(jìn)行觀察(圖1)，未脅迫時(shí)(0 h)轉(zhuǎn)基因株系和WT葉片形態(tài)正常，沒(méi)有明顯差異，隨著脅迫時(shí)間增加，各株系癥狀變化明顯，由葉脈間開(kāi)始顏色逐漸變黃，且面積逐漸擴(kuò)大，葉子形態(tài)也隨脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸變黃和卷曲。轉(zhuǎn)基因株系較WT變化慢，在96 h時(shí)WT組已經(jīng)完全變枯黃，而轉(zhuǎn)基因株系如株系Dr2只是在葉緣稍干枯。

2.2 干旱脅迫對(duì)大青楊各株系生物量的影響

T檢驗(yàn)結(jié)果表明各株系間脅迫前后根冠比差異未達(dá)顯著水平，各轉(zhuǎn)基因株系干旱脅迫處理的根冠比小于(株系Dr2和Dr8)或等于(株系Dr22)未脅迫處理的根冠比，而WT脅迫后根冠比小于脅迫前，這表明轉(zhuǎn)基因株系向根部轉(zhuǎn)移更多生物量，從而使根系變得更發(fā)達(dá)。

圖1 干旱脅迫大青楊0、12、24、48和96 h葉片形態(tài)和顏色 1～4行分別為株系WT、Dr8、Dr22和Dr2。Fig.1 Drought stress P.ussuriensis Kom. 0,12,24,48 and 96 h leaf shape and color (1-4 lines) were WT,Dr8,Dr22 and Dr2.

Table1TheinfluenceofdroughtonbiomassandrootshootratioofP.ussuriensisKom.

株系號(hào)Lines脅迫方式Treatment干重Dryweight(g)地上部分Aboveground地下部分Underground根冠比Root?topratio差值ChangeWT干旱脅迫Droughtstress3．061．130．39未脅迫Nostress5．492．640．49-0．1Dr8干旱脅迫Droughtstress2．570．820．32未脅迫Nostress5．691．70．30．02Dr22干旱脅迫Droughtstress4．741．130．24未脅迫Nostress5．11．120．240Dr2干旱脅迫Droughtstress2．810．890．32未脅迫Nostress4．31．280．30．02

2.3干旱脅迫下外源LbDREB在不同株系中基因相對(duì)表達(dá)量

在干旱脅迫期間內(nèi)，所有株系相對(duì)基因表達(dá)都呈先上升，后下降再上升的趨勢(shì)(圖2)，其中在12～24 h達(dá)到了大青楊基因相對(duì)表達(dá)量的峰值，在48 h時(shí)達(dá)到谷值，而在96 h時(shí)再次上升；轉(zhuǎn)基因株系隨著干旱時(shí)間的延長(zhǎng)，LbDREB基因表達(dá)并比WT表達(dá)更為強(qiáng)烈。其中株系Dr2升高波動(dòng)最明顯，WT在脅迫期間相對(duì)變化波動(dòng)比較穩(wěn)定。

2.4 干旱脅迫下大青楊葉片保護(hù)酶活性的影響

干旱脅迫下SOD的變化趨勢(shì)(圖3)與基因表達(dá)量的變化趨勢(shì)大致相同，在24 h時(shí)基因表達(dá)量和SOD活性都達(dá)到峰值，其中在0～96 h時(shí)，轉(zhuǎn)基因株系SOD活性都顯著高于WT。POD活性與SOD活性趨勢(shì)相同(圖4)，但并非所有轉(zhuǎn)基因株系在不同時(shí)間POD活性均高于WT，保護(hù)酶活性(SOD、POD)轉(zhuǎn)基因株系較WT高很多。

2.5干旱脅迫對(duì)轉(zhuǎn)不同大青楊株系MDA含量的影響

干旱脅迫下，MDA含量均呈增長(zhǎng)趨勢(shì)(圖5)，在96 h時(shí)達(dá)到相對(duì)的峰值，其中株系Dr2、Dr8、Dr22分別增加了1.24，1.17，1.39倍；而WT增加了1.54倍。

2.6 干旱脅迫對(duì)轉(zhuǎn)基因大青楊脯氨酸含量的影響

在0～24 h時(shí)，脯氨酸含量不穩(wěn)定，但基本呈現(xiàn)上升趨勢(shì)；在24 h后，轉(zhuǎn)基因株系脯氨酸含量明顯升高，而WT脯氨酸含量卻變化較慢(圖6)。96 h時(shí)株系Dr2、Dr8、Dr22的脯氨酸含量達(dá)最大值，并且均比WT高(株系Dr8、Dr22和Dr2脯氨酸含量分別是WT的6.9、11.4和6.6倍)。

圖2 干旱脅迫條件下大青楊4個(gè)株系基因相對(duì)表達(dá)量隨處理時(shí)間的變化Fig.2 Under drought stress P.ussuriensis Kom. four lines with relative gene expression change amount of processing time

圖3 干旱脅迫下SOD活性隨時(shí)間的變化趨勢(shì) 同一脅迫處理時(shí)間不同字母代表差異顯著(P<0.05)，下同。Fig.3 SOD activity under drought stress trends over time Different letters represent the same stress treatment time significantly different(P<0.05),the same as below.

圖4 干旱脅迫下POD活性隨時(shí)間的變化趨勢(shì)Fig.4 POD activity under drought stress trends over time

圖5 干旱脅迫處理對(duì)MDA的含量隨時(shí)間的變化趨勢(shì)Fig.5 Drought stress on the content of MDA trends over time

圖6 干旱脅迫處理對(duì)脯氨酸的含量隨時(shí)間的變化趨勢(shì)Fig.6 Drought stress on Pro content trends over time

2.7 干旱脅迫對(duì)轉(zhuǎn)基因大青楊相對(duì)電導(dǎo)率的影響

脅迫前，各株系的相對(duì)電導(dǎo)率無(wú)顯著差異(表2)，隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，各株系的相對(duì)電導(dǎo)率均持續(xù)上升，說(shuō)明植物細(xì)胞膜受到了損害，在12 h時(shí)株系Dr2與其它株系差異顯著，在24 h時(shí)株系Dr8和Dr2與其它株系差異顯著，在48 h后轉(zhuǎn)基因株系與野生型WT差異明顯，分析96 h時(shí)各株系的增幅發(fā)現(xiàn)，WT增幅最大(39.33%)，而轉(zhuǎn)基因株系Dr2最小為(22.36%)。

表2干旱脅迫對(duì)大青楊轉(zhuǎn)基因株系及野生型相對(duì)電導(dǎo)率的平均值

Table2MeanoftherelativeelectricalconductivityintransgenicP.ussuriensisKom.andnon-transgenicP.ussuriensisKom.underdroughtstress

處理時(shí)間Treatmenttime(h)株系LinesWTDr8Dr22Dr2016．45±1．06ab15．66±0．79b17．63±0．71a16．10±0．74ab1218．57±0．68a17．56±0．62ab18．54±0．81a17．05±0．59b2420．19±0．58a18．31±0．95b19．04±0．68ab18．47±0．76b4822．64±0．80a19．23±0．72b18．81±0．59b18．23±0．77b9625．92±0．77a21．15±0．68b22．22±0．52b19．70±0．54c增幅Increase(%)139．33135．05126．06122．36

3 討論

干旱脅迫下植物主要表現(xiàn)為生長(zhǎng)弱化、葉面積、比葉面積(單位重量的葉面積)、葉片數(shù)量和生物產(chǎn)量都顯著降低[12]。干旱脅迫后葉片的形態(tài)癥狀反應(yīng)發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)基因株系葉片比野生型變化小，其中株系Dr2從葉子形態(tài)上比較，抗旱性強(qiáng)。在干旱脅迫期間，植物生物量向根部的分配增加。但不同耐性品系的植物在干旱脅迫下的反應(yīng)也不同，抗旱的楊樹(shù)無(wú)性系有更多的干物質(zhì)優(yōu)先向根和莖分配[12]。另外，干旱脅迫也會(huì)提高根冠比。根冠比越高，根系越發(fā)達(dá)，吸水能力更強(qiáng)，植株越抗旱[7]。本研究中株系Dr2、Dr8、Dr22脅迫后的根系不低于未脅迫的株系，表明轉(zhuǎn)基因株系比野生型抗旱性更好。

當(dāng)植物受到非生物脅迫，如低溫、干旱、鹽堿等，細(xì)胞膜被損壞，膜透性變大，電解質(zhì)外滲，電導(dǎo)率增大。研究者們通過(guò)判斷電導(dǎo)率的大小，來(lái)判斷植物細(xì)胞膜的損壞程度，從而判斷植物的抗逆能力[11]。干旱脅迫處理期間轉(zhuǎn)基因株系和WT的相對(duì)電導(dǎo)率都不斷增大[20]，在96 h時(shí)各株系的增幅(表2)發(fā)現(xiàn)相對(duì)電導(dǎo)率增幅野生型均大于轉(zhuǎn)基因株系；說(shuō)明轉(zhuǎn)基因株系抗旱能力強(qiáng)。

研究發(fā)現(xiàn)，各指標(biāo)中轉(zhuǎn)基因各株系表現(xiàn)出的抗旱水平與基因相對(duì)表達(dá)量較一致。總的來(lái)說(shuō)，干旱脅迫下轉(zhuǎn)基因各株系在生長(zhǎng)和生理指標(biāo)上較WT具有明顯優(yōu)勢(shì)，且LbDREB基因瞬時(shí)表達(dá)顯著升高，推測(cè)LbDREB基因在植物抗旱上起到了關(guān)鍵作用；株系Dr2各指標(biāo)均體現(xiàn)較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，可以作為優(yōu)良樹(shù)種進(jìn)行重點(diǎn)考慮。

1.李科友,朱海蘭.植物非生物逆境脅迫DREB/CBF轉(zhuǎn)錄因子的研究進(jìn)展[J].林業(yè)科學(xué),2011,47(1):124-134.

Li Keyou,Zhu Hailan.Research progress ofDREB/CBFtranscription factor in response to abiotic-stresses in plants[J].Scientia Silvae Sinicae,2011,47(1):124-134.

2.劉翠芳,鄒杰,陳信波.DREB轉(zhuǎn)錄因子與植物非生物脅迫抗性研究進(jìn)展[J].生物技術(shù)通報(bào),2010,(10):26-30,48.

Liu Cuifang,Zou Jie,Chen Xinbo.Advances inDREBtranscription factors and plant abiotic stress tolerance[J].Biotechnology Bulletin,2010(10):26-30,48.

3.楊春霞,李火根,程強(qiáng),等.南林895楊抗旱耐鹽基因DREB1C的轉(zhuǎn)化[J].林業(yè)科學(xué),2009,45(2):17-21.

Yang Chunxia,Li Huogen,Cheng Qiang,et al.Transformation of drought and salt resistant gene(DREB1C) inPopulus×euramericanacv.Nanlin 895[J].Scientia Silvae Sinicae,2009,45(2):17-21.

4.Zhou M L,Ma J T,Zhao Y M,et al.Improvement of drought and salt tolerance inArabidopsisandLotuscorniculatusby overexpression of a novelDREBtranscription factor fromPopuluseuphratica[J].Gene,2012,506(1):10-17.

5.蘇曉華,黃秦軍,張香華,等.中國(guó)大青楊基因資源研究[J].林業(yè)科學(xué)研究,2001,14(5):472-478.

Su Xiaohua,Huang Qinjun,Zhang Xianghua,et al.Study on gene resources inPopulusussuriensis[J].Forest Research,2001,14(5):472-478.

6.劉英,李德文,孟慶煥,等.PEG6000脅迫下長(zhǎng)春花葉片生物堿含量及相關(guān)基因表達(dá)的分析[J].植物研究,2015,35(5):746-750.

Liu Ying,Li Dewen,Meng Qinghua,et al.Studies on dynamic change of alkaloids contents and expression of the associated biosynthetic genes inCatharathusroseusleaves[J].Bulletin of Botanical Research,2015,35(5):746-750.

7.袁偉,萬(wàn)紅建,楊?lèi)們€.植物實(shí)時(shí)熒光定量PCR內(nèi)參基因的特點(diǎn)及選擇[J].植物學(xué)報(bào),2012,47(4):427-436.

Yuan Wei,Wan Hongjian,Yang Yuejian.Characterization and selection of reference genes for real-time quantitative RT-PCR of plants[J].Chinese Bulletin of Botany,2012,47(4):427-436.

8.Livak K J,Schmittgen T D.Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2-ΔΔCTMethod[J].Methods,2001,25(4):402-408.

9.陳旭,齊鳳坤,康立功,等.實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)研究進(jìn)展及其應(yīng)用[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2010,41(8):148-155.

Chen Xu,Qi Fengkun,Kang Ligong,et al.Advance and application of real-time fluorescent quantitative PCR[J].Journal of Northeast Agricultural University,2010,41(8):148-155.

10.王學(xué)奎.植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù):2版[M].北京:高等教育出版社,2006:278-283.

Wang Xuekui.Principles and techniques of plant physiological biochemical experiment:2nd ed[M].Beijing:Higher Education Press,2006:278-283.

11.柴麗娜,路蘋(píng),王金淑.干旱脅迫冬小麥幼苗根冠比的動(dòng)態(tài)變化與品種抗旱性關(guān)系的研究[J].北京農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào),1996,11(2):19-23.

Chai Lina,Lu Ping,Wang Jinshu.Studies on the variation of root/shoot ratio of winter wheat seedings under drought-stress and its relationship to the resistivity of different varieties[J].Journal of Beijing Agricultural College,1996,11(2):19-23.

12.Ibrahim L,Proe M F,Cameron A D.Interactive effects of nitrogen and water availabilities on gas exchange and whole-plant carbon allocation in poplar[J].Tree Physiology,1998,18(7):481-487.

13.翟俊峰,王法微,王南,等.銀中楊DREB基因的克隆及表達(dá)[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2012,40(6):79-85.

Zhai Junfeng,Wang Fawei,Wangnan,et al.Cloning and expression of DREB gene fromPopulusalbaxp[J].Journal of Northwest A&F University:Natural Science Edition,2012,40(6):79-85.

14.魯松.干旱脅迫對(duì)植物生長(zhǎng)及其生理的影響[J].江蘇林業(yè)科技,2012,39(4):51-54.

Lu Song.Effects of drought stress on plant growth and physiological traits[J].Journal of Jiangsu Forestry Science&Technology,2012,39(4):51-54.

15.孫駿威,翁曉燕,李嶠,等.缺鉀對(duì)水稻不同品種光合和能量耗散的影響[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào),2007,13(4):577-584.

Sun Junwei,Weng Xiaoyan,Li Qiao,et al.Effects of potassium-deficiency on photosynthesis and energy dissipation in different rice cultivars[J].Plant Nutrition and Fertilizer Science,2007,13(4):577-584.

16.王霞,侯平,尹林克,等.土壤水分脅迫對(duì)檉柳體內(nèi)膜保護(hù)酶及膜脂過(guò)氧化的影響[J].干旱區(qū)研究,2002,19(3):17-20.

Wang Xia,Hou Ping,Yin Linke,et al.Effect of soil moisture stress on the membrane protective enzyme and the membrane liquid peroxidation ofTamarix[J].Arid Zone Research,2002,19(3):17-20.

17.井大煒,邢尚軍,杜振宇,等.干旱脅迫對(duì)楊樹(shù)幼苗生長(zhǎng)、光合特性及活性氧代謝的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2013,24(7):1809-1816.

Jing Dawei,Xing Shangjun,Du Zhenyu,et al.Effects of drought stress on the growth,photosynthetic characteristics,and active oxygen metabolism of poplar seedlings[J].Chinese Journal of Applied Ecology,2013,24(7):1809-1816.

18.Lei Y B,Yin C Y,Li C Y.Differences in some morphological,physiological,and biochemicalresponses to drought stress in two contrasting populations ofPopulusprzewalskii[J].Physiologia Plantarum,2006,127(2):182-191.

19.于世河,陸愛(ài)君,王騫春,等.PEG模擬干旱脅迫對(duì)紅松幼苗生理生化指標(biāo)的影響[J].遼寧林業(yè)科技,2011,(4):12-14,33.

Yu Shihe,Lu Aijun,Wang QianChun,et al.Effect of dry stress of PEG-6000 on physiology and biochemistry indices ofPinuskoraiensis[J].Journal of Liaoning Forestry Science&Technology,2011,(4):12-14,33.

20.井大煒.楊樹(shù)苗葉片光合特性和抗氧化酶對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)[J].核農(nóng)學(xué)報(bào),2014,28(3):532-539.

Jing Dawei.Response of photosynthetic characteristics and antioxidant enzyme activities in poplar seedlings to drought stress[J].Journal of Nuclear Agricultural Sciences,2014,28(3):532-539.

The National Science & Technology Pillar Program of China(2012BAD21B02)

introduction：LI Mo-Ye(1990—),male,graduate,major in forestry genetic and improvement.

date:2015-11-25

VariationAnalysisofTransientGeneExpressionandGrowth,PhysiologicalIndicatorsunderDroughtStressinExpressedLbDREBPopulusussuriensisKom.

LI Mo-Ye WANG Na ZHOU Yu PU Xiao-Ying FENG Wan-Ju LI Kai-Long*

(State Key Laboratory of Tree Genetics and Breeding,Northeast Forestry University,Harbin 150040)

We used transgenic technology to cultivate stress-resistant varieties ofPopulusussuriensisKom, which was one of the most significant means of molecular breeding.With three expressedLbDREBlines and one wild type(WT), under the condition of PEG6000, which simulated the treatment of the drought stress, we investigated the growth of different lines, and the relative expression levels ofLbDREBand biochemical indicators.With the increase of PEG stress time, the root phytomass of expressedLbDREBline was more than wild type.Meanwhile, the variational trends of SOD and POD were similar to theLbDREBexpression level, which presented the upward trend, the downward trend and eventually beingrising.Additionally, transgenic lines contained stronger protective enzymes activity and proline content than wild type.However, the MDA accumulation and relative conductivity of transgenic lines were less than wild type.The drought tolerance ability of transgenic lines was superior to wild type, furthermore, the up-regulated expression ofLbDREBprobably played an important role in drought resistant in plant.The transgenic line named Dr2 was perfect in the different index of drought resistant, which could be preliminary screened as the excellent drought resistant clones ofP.ussuriensisKom.

PopulusussuriensisKom.;LbDREBgene;drought stress;transient expression

“十二五”國(guó)家科技計(jì)劃課題(2012BAD21B02)

李墨野(1990—)，男，碩士研究生，主要從事林木遺傳改良方面的研究。

* 通信作者：E-mail:likailongnefu@sohu.com

2015-11-25

* Corresponding author：E-mail:likailongnefu@sohu.com

S792.113

A

10.7525/j.issn.1673-5102.2016.03.014