过表达IbOr基因甘薯增强抗盐性的生理机制

明确转基因甘薯对盐胁迫响应的生理机制,开发种植耐盐性强甘薯对有效利用盐渍化土地和缓解能源危机具有重要的理论与实践意义.以过表达IbOr基因甘薯及其非转基因甘薯为实验材料,通过室内水培试验,研究150mmol/LNaCl胁迫不同时期甘薯叶片光合参数和抗氧化酶活性等变化规律.结果显示,随着盐胁迫时间延长,甘薯叶片中叶绿素､类胡萝卜素含量及叶片净光合速率(Pn)､气孔导度､胞间CO2浓度､蒸腾速率都显著降低,但转基因甘薯降低幅度更小.盐胁迫3d后,转基因甘薯叶片中O2—·和MDA含量分别为61.23µg/gFW和22.51µmol/gFW,而非转基因植株叶片中O2—·和MDA含量分别达到80.56µg/gFW和31.92µmol,分别是转基因甘薯的1.31和1.42倍,相比于非转基因植株,盐胁迫后转基因甘薯叶片中具有较低水平的O2—·和MDA含量.甘薯叶片中SOD､POD和CAT的活性在胁迫后都表现出先升高后降低趋势,且转基因甘薯的酶活性显著高于非转基因甘薯.Na+含量在盐胁迫后也显著升高,胁迫9d后,转基因和非转基因植株叶片中Na+含量分别达到25.44mg/gDW和35.08mg/gDW,分别是处理前的11.47倍和14.83倍,并且转基因甘薯Na+含量显著低于非转基因甘薯.以上结果说明盐胁迫下转基因甘薯具有较低的活性氧含量并且膜脂的损伤较小,保持了相对较高的叶绿素含量且含较高类胡萝卜素含量进而维持相对较强的光合作用;转基因甘薯抗盐性的增强很可能通过提高甘薯抗氧化胁迫的能力来实现.