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小麦是甜土作物,土壤盐碱化是限制小麦生长、发育和产量提高的主要因素。随着分子生物学的发展,利用转基因技术进行小麦耐盐碱遗传改良是分子育种的新方向。实验室前期利用不同转化法,经抗生素筛选和分子鉴定获得两组转TaCHP基因小麦株系：以普通小麦济南17(JN 17)为亲本,经茎尖生长点转化法获得的T6代转基因系No.25-2-5和No.33-2-3；以普通小麦周麦22(Zhou 22)为亲本,经愈伤组织转化法获得的T4代转基因系No.21-1-3、No.26-12-5 和 No.27-6-8。本课题以这两组转基因系和各自的亲本对照为研究对象,进行如下实验：1)、实验室中,进行了转基因小麦在盐(NaCl)、碱盐(NaHCO3: Na2CO3=9:1)及混合盐碱[NaCl+(NaHCO3:Na2CO3=9:1)]的水溶液胁迫下种子萌发和早期幼苗生长发育实验；营养土和盐碱土中,种子萌发和早期幼苗的生长发育实验。2)、普通土和盐碱土试验田中,对两组转基因系进行了小麦部分生长发育期(苗期、返青期和灌浆期)形态特征观察记录、理化指标测定和农艺性状统计,并进行产量相关性分析。3)、在梯度盐池和碱池中,对T4代转基因系进行农艺性状和产量相关性分析。主要研究成果：1、实验室中,在萌发期,NaCl水溶液处理的两组转基因系表现出比各自亲本更强的耐盐性；碱性盐水溶液处理下差异不显著；混合盐碱[25 mM NaCl+50 mM (NaHCO3:Na2CO3=9:1)]水溶液处理下,两组转基因系的生长状态与各自的亲本对照差异不显著；混合盐碱[50 mM NaCl+25 mM (NaHCO3: Na2CO3=9:1)]水溶液处理组,两组转基因系的相对胚芽长度大于各自的亲本对照。在苗期,NaCl水溶液处理的转基因系表现出与萌发期一致的强耐盐性；两组转基因系在苗期均表现出高于各自亲本对照的耐混合盐碱胁迫特性。2、实验室中,点种在营养土中的种子,24 h后即开始萌动和快速生长,萌发至第4天时,种子几乎全部发芽；点种在盐碱土中的种子,48 h后才陆续开始萌动,随后几天陆续出芽和生长,且发芽率低于前者；两组转基因系种子的萌动及发芽率都优于各自的亲本对照。生长在营养土中20天的转基因植株生长量与亲本差异不显著,生长在盐碱土中的转基因株系生长量均高于各自的亲本对照,且总体显著低于营养土中。3、通过对生长在盐碱土试验田中的两组转基因系的叶片和根系的理化指标分析发现,各发育期(除返青期根系)的K+/Na+值显著高于各自的亲本对照,且叶片高于根中。两组转基因系各时期叶片和根系的MDA含量都显著低于亲本对照(除返青期叶片)。与K+/Na+值不同的是,随着发育进程的推进,叶片及根中MDA含量都明显升高。4、普通土试验田中,茎尖转化法获得的两个转基因系产量较JN 17分别提高了3.37%和4.53%,但在经愈伤组织法获得的转基因系与亲本Zhou 22的对比发现无显著差异；农艺性状中,小穗数和分蘖数与亩产相关性最大。盐碱土试验田中,两组转基因系的产量较其各自的亲本都有所提高；农艺性状中,株高、旗叶长度和小穗数与亩产相关性最大,其中,株高呈负相关,后两者呈正相关。5、对梯度盐池及碱池的农艺性状分析显示,在一定浓度的盐(0-0.8%NaCl)和碱盐(0-80 mM (NaHCO3:Na2CO3=9:1))胁迫的范围内,小麦产量随处理浓度的增加总体有降低的趋势。但当盐、碱盐处理浓度达到较大值[0.8%NaCl,80 mM碱池(NaHCO3:Na2CO3=9:1)]时,转基因系产量高于亲本对照Zhou 22,此时,在0.8% NaCl盐池中,三个转基因系的产量分别较亲本对照提高了0.03、0.37和0.16倍,80 mM (NaHCO3:Na2CO3=91)碱池中,三个转基因系的千粒重分别较亲本对照提高了的0.18、0.37和0.57倍。综上,实验室中,盐碱胁迫下的两组转基因系,在种子萌发和苗期生长所测的各指标均优于各自的亲本对照；盐碱土试验田中,两组转基因系均通过离子调节和氧化酶活性调节保护质膜免受盐碱伤害,以维持植物体正常生长。研究结果可为小麦转基因系耐盐碱机制的探索提供依据和可参考的技术路线。