土壤水分脅迫對Bt棉生殖器官Bt蛋白表達量及氮代謝生理影響.pdf

1、為明確土壤水分逆境對Bt轉(zhuǎn)基因棉(Bt棉)抗蟲性的影響程度及原因，以Bt棉常規(guī)種泗抗1號和雜交種泗抗3號為材料，2014-2015年于揚州大學(xué)遺傳生理重點實驗室應(yīng)用盆栽棉株，盛蕾期、盛鈴期設(shè)計不同水分虧缺程度(土壤持水量分別為最大持水量的15％、30％、45％、60％)、不同水分澇漬程度(土壤持水量為最大持水量的90％、100％、漬水2cm)以及土壤持水量為最大持水量60％和90％逆境下持續(xù)脅迫24h、48h、72h、96h和120h的

2、試驗，探討生殖器官Bt殺蟲蛋白表達量變化及相關(guān)氮代謝生理機制。結(jié)果如下:
　　1、與對照(土壤含水量為最大持水量75％，CK)相比，隨土壤水分虧缺程度加大，盛蕾期棉蕾和盛鈴期棉鈴的Bt蛋白含量下降程度也越大。2個類型品種都表現(xiàn)為在土壤持水量下降至60％時，蕾鈴的Bt蛋白含量的下降已達顯著以上水平。在土壤持水量分別為最大持水量的60％、45％、30％、15％的水分虧缺逆境脅迫96h后，泗抗1號棉蕾中Bt蛋白含量分別下降了42.03％

3、、46.55％、50.00％、57.16％，鈴殼中分別下降了17.71％、23.61％、36.04％、55.57％，泗抗3號棉蕾的Bt蛋白含量分別下降了23.95％、62.32％、68.68％、72.84％，鈴殼分別下降了27.82％、43.78％、68.15％、70.69％。隨土壤水分澇漬程度加大，盛蕾期棉蕾和盛鈴期棉鈴的Bt蛋白含量下降程度同樣呈下降趨勢。2個類型品種都表現(xiàn)為在土壤持水量增加至90％時，蕾鈴的Bt蛋白含量的下降已達顯

4、著以上水平。在土壤持水量分別為90％、100％、漬水2cm澇漬逆境脅迫96h后，泗抗1號棉蕾中Bt蛋白含量分別下降了36.52％、42.08％、51.40％，鈴殼分別下降了10.30％、18.33％、32.81％;泗抗3號棉蕾中Bt蛋白含量分別下降了19.18％、57.19％、64.48％，鈴殼分別下降了16.36％、39.13％、67.43％。土壤水分虧缺和澇漬脅迫下，盛鈴期纖維與棉子中Bt殺蟲蛋白含量下降與鈴殼呈相似的特征。

5、　　2、土壤水分虧缺（持水量為最大持水量60％）和水漬（持水量為最大持水量90％）持續(xù)持續(xù)脅迫24-120h的結(jié)果表明:水分虧缺持續(xù)期脅迫下，蕾鈴中Bt蛋白含量隨著脅迫時間延長而下降。脅迫的時間越長，下降幅度越大。與對照（未脅迫）相比，盛蕾期棉蕾的Bt蛋白含量在脅迫至96h后顯著下降;盛鈴期棉鈴在脅迫至72h后顯著下降。脅迫持續(xù)至120h，蕾、鈴殼、棉子和纖維中Bt蛋白含量泗抗1號分別下降了35.33％、46.96％、33.03％、19

6、.66％，泗抗3號分別下降了44.81％、45.49％、40.41％、29.66％;水漬持續(xù)脅迫下，蕾鈴中Bt蛋白含量同樣隨著脅迫時間延長而下降，且脅迫時間越長，下降幅度越大。與對照相比，盛蕾期棉蕾和盛鈴期棉鈴都是在脅迫至96h后Bt蛋白含量顯著下降。脅迫持續(xù)至120h，蕾、鈴殼、棉子和纖維中Bt蛋白含量SK-1分別下降了33.97％、31.35％、44.67％、19.66％，SK-3分別下降了35.84％、27.42％、38.85％、

7、24.99％，2個類型品種表現(xiàn)一致。
　　3、在水分虧缺逆境脅迫下，蕾中Bt殺蟲蛋白表達量的下降的同時，可溶性蛋白含量增加，氨基酸含量下降，NR、GPT、GOT、GS、GOT活性下降，蛋白酶和肽酶活性增加;棉鈴中則表現(xiàn)為可溶性蛋白含量下降，氨基酸含量增加，NR、GPT、GOT、GS、GOT活性下降，蛋白酶和肽酶活性增加。水分澇漬逆境下表現(xiàn)為蕾鈴Bt殺蟲蛋白表達量的下降的同時可溶性蛋白含量下降，氨基酸含量增加，NR、GPT、GOT、

8、GS、GOT活性下降，蛋白酶和肽酶活性增加。相關(guān)分析表明，水分虧缺逆境下，棉蕾Bt蛋白含量與可溶性蛋白、肽酶、蛋白酶活性呈極顯著負相關(guān)關(guān)系，與游離氨基酸、NR、GOT、GPT、GS、GOGAT活性呈極顯著正相關(guān)關(guān)系;土壤水分虧缺逆境下棉鈴、澇漬逆境下蕾鈴中Bt蛋白含量與游離氨基酸、肽酶、蛋白酶活性呈極顯著負相關(guān)關(guān)系，與可溶性蛋白含量、NR、GOT、GPT、GS、GOGAT活性呈極顯著正相關(guān)關(guān)系。
　　以上結(jié)果表明，土壤水分逆境會引