不同煙草栽培品種抗旱性遺傳研究

王懷鑫

（保山市煙草公司昌寧分公司，云南保山678100）

不同煙草栽培品種抗旱性遺傳研究

王懷鑫

（保山市煙草公司昌寧分公司，云南保山678100）

煙草水分多少直接影響到煙草產(chǎn)量及品質。本文重點分析了煙草抗旱性遺傳，目前煙草中轉基因方法有兩類：DNA直接轉移法和農桿菌介導法。本文就煙草抗旱性遺傳性培育進行了簡介。

煙草；抗旱性；遺傳

1 煙草抗旱品種選育的意義

煙草是一種喜溫喜光的經(jīng)濟作物，屬管狀花科目。煙草在生長過程中需要大量的水分，在伸根期需要土壤水分滿足61.9%以上，水分過低將直接影響到煙草的質量。一旦煙草生長過程出現(xiàn)氣象干旱勢必會對煙草生長造成各種有機物轉化、運輸、各種酶活性等的影響；汪耀富［1］指出干旱不僅影響到煙草產(chǎn)量還會減少煙草中煙堿、蛋白質含量等。煙草作為重要經(jīng)濟作物，對國民經(jīng)濟發(fā)展做出了重要貢獻，然而我國煙草絕大多數(shù)生長在干旱、半干旱地區(qū)，直接影響到煙草產(chǎn)量及質量。本文就不同煙草栽培瓶中抗旱性遺傳進行分析。

2 國內外抗旱性遺傳研究現(xiàn)狀

在煙草抗旱中轉基因技術是將其他植物的DNA通過載體移植到煙草上。目前移植方法可以分為化學方法、物理方法及生物方法，其都是將NDA導入到煙草中，由受體細胞再生得到新品種煙草。在煙草DNA注入方法有直接轉移法和農桿菌介導法。

2.1 DNA直接轉移法

Tarczynski［2］最早將甘露糖醇-1-磷酰脫氫酶基因成功移入到煙草中，實驗結果表明改變后的煙草吸水能力提高，明顯改善了煙草抗旱性。Kishorp［3］將吡咯-5-羧酸還原酶（pyrroline-5-carboxylate）注入到煙草中，結果表明煙草抗旱性增加。李杰［4］將水稻遼鹽241植株在4℃下，處理30分鐘。得到RNA模板。搭建了OsMAPK4需要的載體（pMEl2）使用桿菌介導法將OsMAPK4基因移入到煙草中。結果表明OsMAPK4能夠提高煙草抗旱性。然而作者對于MAPK抗逆反應原理沒有做出解釋。

2.2 農桿菌介導法

郭新勇［4］根據(jù)冷調節(jié)蛋白（CORPS，是指一些植物在低溫誘導下能夠生成一些特殊蛋白）能夠改善植物的抗寒力，結合大量數(shù)據(jù)得到大多數(shù)植物冷誘導基因也能影響到植物的吸水性。根據(jù)以上原理將其應用于煙草抗旱性，能夠提高煙草抗旱性。筆者從天山雪蓮中克隆出冷調節(jié)蛋白基因，使用農桿菌方法將克隆基因導入到煙草中，結果表明冷調節(jié)蛋白基因siCOR與干旱有著密切聯(lián)系。為此作者使用半定量RT-PCR分析了冷調節(jié)蛋白基因siCOR結構表達。

在大多植物體內存在水通道蛋白（Aquaporins，AQPs），其作用主要用于水分進行跨膜傳輸。為此孫曉波［5］將該原理用于煙草抗旱。作者使用雜交及結合RACE技術克隆了畢式海蓬子，接著使用鹽水提供濃度差誘導得到水通道蛋白質基因SbPIPI，接著將水通道蛋白基因加載到煙草上，使用農桿菌法將其注入到煙草基因中。結果表明克隆的水通道蛋白基因為SbPIPI，該基因編碼為2個質墨信號肽序、2個NPA單元及6個跨膜區(qū)。SbPIPI基因能夠加快水分的運輸、從而提高了煙草的抗旱性。作者對如何激活煙草抗氧化系統(tǒng)沒有進行深入的研究。

3 抗旱遺傳育種策略及方法

3.1 抗旱遺傳育種策略

目前抗旱遺傳育種方法有：雜交育種、系統(tǒng)育種、理化誘變育種及轉基因育種。比如在煙草抗旱育種中可以使用輪回育種、雜交育種等。在煙草抗旱育種中采用的策略主要包括：在惡劣的環(huán)境條件下培育煙草提高煙草的適應性，將實驗室與農田中的優(yōu)良品種結合在一起。

3.2 抗旱育種方法

抗旱育種方法可以從6個方面進行研究：抗旱遺傳規(guī)律研究、抗旱綜合鑒定體系、抗旱評價指標確定、篩選抗旱種質、優(yōu)質品種的培育及推廣方法研究［6］。

4 結語

外源基因能否在煙草中穩(wěn)定的遺傳及表達直接影響到煙草抗旱性。煙草抗旱性研究需要更深入分析例如激活煙草抗氧化系統(tǒng)沒有進行深入的研究等。

［1］汪耀富，蔡寒玉.煙草抗旱生理生化研究進展［J］.安徽農業(yè)科學，2005，33（03）：491-493.

［2］TarczynskiMC，JensenRG，BohnertHJ.Stress protectionoftransgenictobaccobyproductionoftheosmolyte mannitol.［J］.Science，1993，259：5094（5094）：págs.508-510.

［3］KishorPBK.OverexpressionofΔ1-Pyrroline-5-CarboxylateSynthetaseIncreasesProlineProductionandConfers OsmotoleranceinTransgenicPlants［J］.PlantPhysiology，1995，108（04）：1387-1394.

［4］郭新勇，程晨，王愛英等.天山雪蓮冷調節(jié)蛋白基因siCOR轉化煙草植株的抗旱性分析［J］.植物學報，2012，47（02）：111-119.

［5］孫曉波，賈新平，梁麗建，等.轉畢式海蓬子水通道蛋白基因SbPIP1煙草的抗旱生理機制分析［J］.華北農學報，2015（06）：17-26.

［6］任學良，王云鵬，史躍偉.烤煙抗旱品種選育研究進展和方法［J］.中國煙草科學，2009，30（04）：74-80.

S572

ADOI編號：10.14025/j.cnki.jlny.2016.18.063

王懷鑫，本科學歷，保山市煙草公司昌寧分公司，農業(yè)技術員，研究方向：烤煙生產(chǎn)管理，植保。