乔焕焕 , 李红兵 , 孙振玫 , 可庆波 , 王仕稳 , 郭尚洙 , 邓西平

1 西北农林科技大学生命科学学院,杨陵, 712100; 2 西北农林科技大学, 水土保持研究所, 黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室, 杨陵, 712100; 3 西北农林科技大学林学院,杨陵, 712100; 4韩国生命工学研究院,大田, 305-806,韩国
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《分子植物育种》印刷版, 2019 年, 第 17 卷, 第 27 篇   
收稿日期: 2018年07月16日    接受日期: 2018年08月17日    发表日期: 2019年05月23日

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晚期胚胎蛋白富集蛋白(LEA)可作为多功能蛋白参与对多种非生物胁迫的响应。前期研究表明，过量表达甘薯 IbLEA14 基因能够增强转基因甘薯愈伤组织的耐渗透压和盐胁迫能力。为研究转 IbLEA14基因杨树增强耐旱性的生理机制，本试验选取转 IbLEA14 基因杨树与非转基因杨树(NT)为材料，采用盆栽控水法，进行土壤干旱胁迫与复水处理，测定其形态与生理生化指标。结果表明： (1)干旱胁迫下，转 IbLEA14基因杨树与 NT 株高增长、总生物量积累均受到抑制，但转基因杨树生长状况优于 NT；与 NT 相比，转 IbLEA14基因杨树叶片净光合速率较高，丙二醛(MDA)和过氧化氢(H2O2)含量较低，较高的脯氨酸(Pro)含量与较低的渗透势保障了转基因杨树较强的保水能力以及较高的叶片相对含水量。(2)复水后，较干旱条件下而言，转IbLEA14 基因杨树叶片相对含水量增加，净光合速率升高， MDA和 H2O2 含量降低， Pro含量下降，渗透势升高。研究表明：转 IbLEA14基因杨树可减轻干旱胁迫对植株细胞膜及光和系统的伤害，复水后能够更好地修复细胞膜系统与光合系统，加快恢复速度。因此，转 IbLEA14 基因杨树的耐旱性与旱后复水的恢复能力更好，更具有抗旱性优势。该研究结果将为杨树耐旱育种及应用提供理论依据，未来有望在改善土壤沙漠化方面发挥重要作用。

转基因杨树；干旱胁迫；旱后复水；抗氧化特性；光合速率