大豆热激转录因子GmHsFA1对高温和干旱信号的表达反应.pdf

分子植物育种，2013 年，第 11 卷，第 1 期，第 62-71 页 Molecular Plant Breeding, 2013, Vol.11, No.1, 62-71 研究报告 Research Report 大豆热激转录因子 GmHsFA1 对高温和干旱信号的表达反应 吴广锡 1 魏崃 1 唐晓飞 1 王伟威 2 王鹏飞 1 王兴宇 1 刘丽君 1* 1 黑龙江省农业科学院大豆研究所, 哈尔滨, 150086; 2 黑龙江省农业科学院农产品质量安全研究所, 哈尔滨, 150086 * 通讯作者, nkyssbd@126.com 摘 要 本研究将热激转录因子 GmHsFA1 基因构建在植物表达载体 pCAMBIA3300 中， 以大豆子叶节作 为受体，通过农杆菌介导法将热激转录因子 GmHsFA1 基因导入到高产品种黑农 53 中，获得一批转基因株 系。 采用 Real-time PCR 的方法对各代株系 GmHsFA1 基因的转录水平进行相对定量分析，确定转基因大豆 中热激转录因子 GmHsFA1 的表达量明显提高。 利用转热激转录因子 GmHsFA1 大豆研究了高温和干旱胁迫 下，大豆热激转录因子 GmHsFA1 应对高温和干旱信号的基因表达，生理生化特性，光合特性及产量性状的 变化反应，采用胁迫系数与灰色关联分析相结合方法，对转 GmHsFA1 基因大豆的耐热性和抗旱性进行综合 鉴定和评价。 结果表明： 转热激转录因子 GmHsFA1 大豆品系在高温和干旱诱导条件下， 大豆叶片中 、 、 和 基因的表达量明显高于非转基因受体黑农 53，叶肉细胞中的 GmHsFA1 GmHSP70 GmHSP22 GmHSP17.9 脯氨酸含量和可溶性糖含量明显高于受体，丙二醛含量增幅较小，叶片的光合特性受胁迫变化较小，光合特 性能力和产量性状表现高于受体， 表明过量表达的热激转录因子 GmHsFA1 大豆植株的耐热能力和抗干旱 能力得到明显的提高。 关键词 大豆, 热激转录因子, GmHsFA1, 农杆菌介导, 转基因, 耐热性, 抗旱性 The Expression Response in Transgenic GmHsFA1 Soybean to the Signals of Heat and Drought Stress Wu Guangxi 1 Wei Lai 1 Tang Xiaofei 1 Wang Weiwei 2 Wang Pengfei 1 Wang Xingyu 1 Liu Lijun 1* 1 Soybean Research Institute, Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences, Harbin, 150086; 2 Safety and Quality Institute of Agricultural Products, Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences, Harbin, 150086 * Corresponding author, nkyssbd@126.com DOI: 10.3969/mpb.011.000062 Abstract In this study, we inserted GmHsFA1 gene to dicotyledon expression vector pCAMBIA3300 that contains the selection marker gene bar, and pCAMBIA3300-GmHsFA1 has been transferred into new soybean lines Heinong5337 by Agrobacterium tumefaciens . The expression of GmHSFA1 have been analyzed in each generations of transgenic soybean by Real-time PCR, and overexpressi