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《鹽脅迫下轉(zhuǎn)Bt基因棉的K、Na轉(zhuǎn)運》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第42卷第3期土壤學報Vol42,No32005年5月ACTAPEDOLOGICASINICAMay,2005++鹽脅迫下轉(zhuǎn)Bt基因棉的K、Na轉(zhuǎn)運*及SOD活性的變化1,22212張敏王校常嚴蔚東梁永超施衛(wèi)明(1南京農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境科學學院,南京210095)(2土壤與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展國家重點實驗室(中國科學院南京土壤研究所),南京210008)摘要通過對轉(zhuǎn)Bt基因棉(蘇抗103)和受體棉(蘇棉12)在不同濃度鹽脅迫條件下的鉀鈉離子的轉(zhuǎn)運、累積分布以及它們SOD活性和H2O2含量變化的比較,證明了Bt抗蟲基因的導入一方面導致棉花植株地上部鉀累積
2、增多,根部鉀含量降低,從根往地上部的鉀轉(zhuǎn)運能力增強,而且根吸收能力也有增強趨勢;然而另一方面,受鹽脅迫時轉(zhuǎn)Bt基因棉對鉀的向上運輸選擇性減弱,地上部鈉積累偏多,鹽耐性減弱;SOD活性受鹽脅迫影響,下降顯著,超氧自由基的清除能力可能受到影響。結(jié)果表明,與常規(guī)棉有所不同,轉(zhuǎn)Bt基因棉可能不太適宜在鹽堿土壤上種植。關鍵詞轉(zhuǎn)Bt基因棉;鹽脅迫;超氧自由基;鉀吸收轉(zhuǎn)運中圖分類號S562.01;Q945.12文獻標識碼A隨著轉(zhuǎn)基因技術的發(fā)展,轉(zhuǎn)基因作物的商業(yè)化我國鹽堿地面積居世界第四位,在我國棉區(qū)有種植面積迅速擴張。1996年,轉(zhuǎn)Bt基因棉開始在相當一部分棉田土壤含鹽量
3、過高,棉花耐(抗)鹽性美國大面積種植;根據(jù)美國農(nóng)業(yè)部對外發(fā)布的報告,的研究歷來都備受關注。棉花品種的耐鹽性直接影2002年美國種植的轉(zhuǎn)基因棉花占該國棉田總面積響棉花產(chǎn)量和品質(zhì)的形成,對棉區(qū)生產(chǎn)力有極大影的71%。1997年中國也開始大面積示范轉(zhuǎn)Bt基因響。近年來,隨著轉(zhuǎn)Bt基因棉在我國棉花中的種植棉,種植面積逐年成倍上升,到2001年中國的種植比重迅猛上升,再加上棉田土壤的鹽堿化程度加重,2[1]面積達150萬hm,約占棉田總面積的30%。轉(zhuǎn)所以必須探討轉(zhuǎn)Bt基因棉耐鹽性問題,而不能盲目Bt基因棉生產(chǎn)中明顯地減少了農(nóng)藥用量,因此帶來地套用其受體品種的種植栽培模式。為充分發(fā)揮其了巨大的
4、經(jīng)濟效益和環(huán)境效率。生產(chǎn)潛力,應盡快弄清包括耐鹽性在內(nèi)的各種重要然而利用基因工程技術獲得的轉(zhuǎn)Bt基因棉品生長代謝性狀,建立相適應的栽培配套體系。系在許多農(nóng)藝性狀方面與其受體品種(野生型對照)作物耐鹽性并不單單是Na+毒害的適應能力,存在著顯著差異。據(jù)研究,與其受體品種相比,轉(zhuǎn)還受其他因子的影響而改變,如缺水、養(yǎng)分缺乏等,Bt基因棉在產(chǎn)量與纖維品質(zhì)上雖沒有明顯差異,但+其中,土壤K供給的豐缺是影響植物耐鹽性的重其構(gòu)成因素(如成鈴率、衣分、纖維比強度等)發(fā)生了[5]++要因子之一。K與Na有相似的理化結(jié)構(gòu),植物變化。同時,轉(zhuǎn)基因棉栽培上也普遍存在著長勢弱、對鹽脅迫的承受能力很大程度上依賴
5、于鉀營養(yǎng)狀[2,3]易早衰、結(jié)鈴率高但鈴小等問題。此外,在養(yǎng)分態(tài)。另一方面,盡管植物能適應鉀的供給濃度很廣,吸收利用特性上,轉(zhuǎn)基因棉和相應的受體棉之間也+但當存在Na且其濃度不斷上升,植物對鉀離子選表現(xiàn)出了差異性。例如,生產(chǎn)上發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)Bt基因棉[6]++擇性也會下降,當Na濃度過高,會競爭K轉(zhuǎn)運對土壤鉀的需求更高,對缺鉀敏感性更強,易發(fā)生缺[7][4]和結(jié)合位點,導致鉀缺乏。鉀生理性紅葉莖枯病。棉花是喜鉀作物,鉀在棉花的生長、養(yǎng)分分配、*國家自然科學基金項目(30270789)、中國科學院南京土壤研究所知識創(chuàng)新工程資助通訊作者,Email:xcwang@issas.ac.cn,T
6、el:025-86881567作者簡介:張敏(1979~),女,碩士,主要從事植物營養(yǎng)遺傳研究收稿日期:2004-05-05;收到修改稿日期:2004-09-063期張敏等:鹽脅迫下轉(zhuǎn)Bt基因棉的K++、Na轉(zhuǎn)運及SOD活性的變化461纖維品質(zhì)形成及抗病蟲害能力等方面都扮演著相當12植株鉀鈉含量的測定及相關計算公式-1重要的角色。同時棉花耐鹽性強,在低鉀土壤中,烘干的棉苗樣品,用1molLNH4OAc(pH70)Na+能部分代替K+,促進棉花的生長,所以棉花也++[9]浸提,用火焰光度法測定K、Na含量。被稱為喜鈉作物。既然轉(zhuǎn)Bt基因棉表現(xiàn)出與一Kr/Ks=DWr?K%
7、r/(DWs?K%s+DWl?K%l般推廣棉品種不同的鉀需求,是否也暗示了在鈉吸+DWp?K%p)(1)收方面的差異和耐鹽性發(fā)生了變化?在此對轉(zhuǎn)BtNar/Nas=DWr?Na%r/(DWs?Na%s+DWl?+基因棉耐鹽性的研究過程中,綜合考慮植物K、Na%l+DWp?Na%p)(2)+Na營養(yǎng)吸收是否更能全面和客觀地反映問題。++K/Na=K%/Na%(3)因此,本研究旨在通過分析鉀鈉離子在棉株中+上式中,Kr/Ks為根與地上部K累積量比;的積累量、分
