上海综合试验站

  葡萄是世界上栽培最广泛的果树之一，具有重要的食用价值和经济价值。但由于常暴露在各种生物和非生物胁迫中，严重影响其在大田中的产量和品质。mTERF转录因子是真核生物中分布广泛且功能保守的一类蛋白，大量的研究表明mTERF转录因子家族具有许多重要的生物学功能。对拟南芥的研究发现过量表达mTERF可以提高植物对非生物胁迫的抵抗性，这对植物抗性的改良有重大意义。因此，本研究克隆得到基因mTERF24，并成功转化模式植物拟南芥，进一步研究mTERF24基因的功能及其可能的作用机制，为葡萄抗旱育种提供理论依据。

  1、材料与方法

  葡萄材料为中国山葡萄（Vitis amurensis Rupr），保存于上海市农业科学院庄行葡萄种质资源圃；拟南芥材料为哥伦比亚野生型。

  1.1 VamTERF24基因转化拟南芥

  方法包含农杆菌感受态细胞制备及VamTERF24过量表达载体转化农杆菌感受态细胞。详细方法见《分子生物学手册》。

  1.2 VamTERF24转基因拟南芥的株系筛选

  拟南芥转基因采用花序侵染法，收获 T0代种子，用无菌水洗涤三遍，再用70%的酒精处理 1min，无菌水洗涤两遍，10%次氯酸钠处理10min，再用无菌水漂洗五遍，然后将其播种在含有100 mg/L卡那霉素的MS固体培养基上，封好置于冰箱4℃春化3天，最后将培养皿置于21℃，16h光照/8h 黑暗培养条件下培养。可以在培养板上长出绿色子叶和完好根系的为转基因阳性植株并移栽，单株收T1 代种子。干旱处理T2代植株后，从转基因株系中挑选出生长较强健的株系，进行下一步分子鉴定，鉴定后收取T3代种子。

  1.3 VamTERF24转基因拟南芥的渗透胁迫处理

  将在 MS 固体培养基上生长7 天的T3代VamTERF24转基因株系和野生型植株转移到土里，正常生长条件下培养2周。在接下来的1周里，对植物停止浇水，视为干旱胁迫处理。干旱胁迫后，对植株进行复水，2天后统计植株存活率。对照植株正常浇水培养。

  2、试验结果

  如图1A-C所示，干旱胁迫处理一周后转基因株系和野生型植株均出现叶片失水及萎蔫现象，但转基因株系的萎蔫症状较轻。复水2天后，野生型植株几乎全部死亡，而67%的转基因株系还存活着。同时转基因株系的失水率均低于野生型（图1E）。

  3、结论

  试验结果表明，与野生型拟南芥相比，转基因株系在非生物胁迫条件下表现出了更强的抗性，特别是在干旱逆境条件下，转基因植物的生长和存活能力明显优于野生型。这表明，VamTERF24基因在提升植物抗逆性方面发挥了重要作用。综合分析上述实验结果，推测在干旱胁迫条件下，VamTERF24转基因拟南芥通过调控植物内部的应激响应机制，可能增强了植物的抗水分胁迫能力，从而帮助植物更好地适应逆境环境。