1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
本课题的意义:
小麦是世界上最重要的粮食作物之一,种植面积占粮食作物总面积的22左右,产量占粮食总产的20以上,是我国主要的商品粮和战略储备粮品种,在粮食生产、流通和消费中具有重要地位[1]。
近年来,干旱缺水已成为制约我国小麦生产发展的主要因素之一[2-3]。2004年和2008年中国北方地区遭遇严重干旱,多个省市发出了不同级别的旱情预警,且有时间长、范围广、灾情重、危害大的特点。2009年河南、安徽、山东、河北、山西、甘肃、陕西等主产省小麦受旱1.43亿亩,比 2008年同期增加1.34亿亩,这意味着全国已有接近43%的冬小麦遭受旱灾。同时伴随着耕地面积的逐渐减少,受旱成灾面积的逐渐增加,我国粮食总产量逐年下降[4-5]。
2. 研究的基本内容和问题
研究目标:明确TaDREB4提高小麦苗期对干旱抗/耐性的效应。
研究内容:
1、转TaDREB4小麦在小麦干旱胁迫下基本形态指标的变化。
3. 研究的方法与方案
研究方法:
1、采用水培的方法,研究转TaDREB4小麦苗期的抗旱机理
2、采用外援源物质处理的方法,测定幼苗的形态、生理指标变化
技术路线:
本研究采用传统的研究方法,通过进行对照试验,在小麦苗期分别用不同浓度的PEG处理进行干旱胁迫,测定小麦对干旱胁迫的响应情况。
试验方案:
试验材料:转TaDREB4小麦。水培试验于生科楼三楼进行。选取饱满且大小一致的种子,用20过氧化氢浸种消毒10 min后冲洗3~4次,移至铺有两层灭菌滤纸的周转箱中,20C光照培养箱中黑暗条件下催芽,待种子露白后移至石英砂中培养。当小麦出现第二片真叶时,选择健壮且长势一致的幼苗,定植于装于含Hoagl 营养液的培养箱( 38 cm32cm27 cm) 中,每箱16株,待三叶一心时进行干旱胁迫处理2天(0 PEG/10 PEG/20 PEG)处理后取样。
试验共三个小麦品种,每个品种三个处理,两个重复。
基因 | 材料名/号 | 三叶一心(PEG) | ||
受体 | 济麦19 | 0 | 10 | 20 |
TaDREB4 | MGX176 | 0 | 10 | 20 |
MGX198 | 0 | 10 | 20 |
研究方法:
1、测定土壤水势、叶片水势
2、形态指标:株高、地上部和地下部鲜重、干重、叶面积、根系形态、籽粒产量及其构成因素等
3、光合生理指标:叶片相对含水量、叶片光合速率、叶绿素荧光动力学参数、气孔形态及密度
可行性分析:
可靠的研究手段。实验室有大量的可靠设备供小麦抗旱性指标测定,包括对光合速率,叶绿素荧光的活性测定,研究手段先进可靠。
适宜的实验条件。本试验在牌楼教学科研基地和南京农业大学生科楼小麦栽培实验室进行,试验基地和室内分析操作平台较好,能够顺利开展实验。
4. 研究创新点
本试验的试验材料宝贵,为转基因材料,有利于分析该基因对干旱胁迫的响应,采用模拟干旱试验,精确控制试验条件。
5. 研究计划与进展
2015年7-9月,相关文献阅读,资料查阅,技能学习及材料准备
2015年10-11月,准备水培,种子催芽后进行水培
2015年12-2016年1月,进行苗期实验处理及指标测定
