耐盐基因GmPE80在大豆根部的过量表达研究(2)_毕业论文

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耐盐基因GmPE80在大豆根部的过量表达研究(2)

1996 年之前, 本国是大豆净出口国, 年净出口量从几十万吨到一百多万吨不等[2]。近几年,随着国产大豆生产量及自给率持续下降,大豆需求量确反差的急速上升,进而导致大豆进口数量飞速猛增。据国家信息中心数据显示,2006 年本国大豆进口量为3 000万t , 占世界大豆贸易总量的43。2 %, 比2000 年的24。6 %提高了18。6 个百分点, 进口依存度为65 %[3],并且成逐年递增趋势,现已严重危及到本国的粮食食品安全。根据国家相关的统计部门预测,2016年至2020年,本国对大豆需求量将持续上升,并预测2020年大豆进口量将递增到将近1。25亿吨[4],而这将消耗掉国家将近400亿美元的外汇储备。

增加大豆种植面积无疑是大豆增产最有效的途径之一,但是,倘若使用其他肥沃耕地种植大豆,无异于拆东墙补西墙,而有效利用盐碱地无疑是一种合理的选择。本国的盐碱地分布非常广泛,但是现今大部分的盐碱地,例如滩涂地等等,都是处于闲置状态。如果可以利用这些盐碱地来提高本国大豆的种植面积,这必然是一个具有前景且建设性的产业。

   土壤的盐渍化[5]是一个国际性的问题。据联合国教科文组织( UNESCO) 和联合国粮农组织( FAO) 统计,全世界盐渍土面积约10 亿hm2[6]。本国盐渍土面积约1 亿hm2,这些盐渍土是本国重要的土地资源的一部分,荒地资源中盐渍土占很大比重,尤其是在南方地区。虽然大豆有一定耐盐, 然而盐胁迫仍然可使其品质降低、产量下降甚至绝收[7]。当大豆种植在盐碱地环境下,低的渗透势会阻碍大豆对土壤中水分的吸收,造成最直接的渗透胁迫[8]。而当大量的盐分从土壤中进入到根系之后,这些盐离子又会进一步对大豆根内部的蛋白、核酸等有机物质产生破坏效应,造成离子胁迫[9]。当离子胁迫达到一定程度后,就会进一步使大豆的光合作用、呼吸作用等电子传递链受到影响,导致过氧化物过量积累,形成氧化胁迫[10]。从长久的角度看,过氧化物胁迫是盐胁迫当中最严重的一种危害,是开发盐碱地扩大大豆种植面积的最大的障碍!大豆含不饱和脂肪酸和蛋白质、以及众多有利于健康的活性物质[11],本国对大豆的需求不断增长,年需求量近达5000万吨[7], 因此,对于培育耐盐大豆品种、合理开发利用盐碱地,准确大豆盐种质资源的筛选,进而扩增本国大豆的种植面积具有重要意义。论文网

对于大豆耐盐性,已有大量科研学者研究。王克晶等[12]通过杂交培育,野生大豆培育出具有代表性的新种,表现出一定的耐旱、耐盐碱性。研究者赵自国等[13]发现了具有泌盐结构的一年生野生大豆,扫描电镜显示,营养器官茎和叶上盐腺分布较多,野生大豆形成了泌盐系统。又有科研者利用栽培大豆与滩涂野大豆种群进行杂交,利用其遗传物质的差异性和互补性,并经逐代人工耐盐性筛选,得到了比较理想的杂交后代耐盐株系[13]。2013年,研究人员通过RNA-Seq 测序研究大豆叶与根细胞在高盐、盐碱及干旱环境下基因转录发生的变化[14]。对于前人的研究,他们是采用杂交技术,培育新品种的耐盐大豆或者仅仅在RNA测序上找突破口,他们的研究仅限于分布情况与泌盐植物不同以及基因测序的不同来研究大豆耐盐响应的机理。

本研究是在蛋白组学的基础上,对于野生型大豆的基因GmPE80的侵染,从而表达基因,实现耐盐响应的功能。蛋白组学是人类基因组计划完成之后,产生的一门新学科,其研究为标志的后基因组时代。蛋白组学研究的核心技术为:蛋白质组分分离技术,蛋白质组分的鉴定技术,利用蛋白质信息学进行蛋白质结构、功能分析及预测[15]。同时,组学技术的应用也促进了相关DNA、RNA、蛋白质和小分子代谢物的研究[16],且其包括双相电泳(2-DE)和各种色谱技术以及质谱(MS)用于多肽和蛋白质分析的研究技术。文献综述 (责任编辑:qin)