不同煙草栽培品種抗旱性遺傳研究

摘要：煙草水分多少直接影響到煙草產量及品質。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。

關鍵詞：煙草；抗旱性；遺傳

中圖分類號： S572 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2016.18.063

1煙草抗旱品種選育的意義

煙草是一種喜溫喜光的經濟作物，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量還會減少煙草中煙堿、蛋白質含量等。煙草作為重要經濟作物，對國民經濟發展做出了重要貢獻，然而我國煙草絕大多數生長在干旱、半干旱地區，直接影響到煙草產量及質量。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]根據冷調節蛋白（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，結合大量數據得到大多數植物冷誘導基因也能影響到植物的吸水性。根據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，結果表明冷調節蛋白基因siCOR與干旱有著密切聯系。為此作者使用半定量RT-PCR分析了冷調節蛋白基因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。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沒有進行深入的研究等。

參考文獻

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

[2]Tarczynski M C， Jensen R G， Bohnert H J. Stress protection of transgenic tobacco by production of the osmolyte mannitol.[J]. Science， 1993， 259：5094（5094）：págs. 508-510.

[3]Kishor P B K. Overexpression of Δ1-Pyrroline-5-

Carboxylate Synthetase Increases Proline Production and Confers Osmotolerance in Transgenic Plants[J]. Plant Physiology， 1995， 108（04）：1387-1394.

[4]郭新勇，程晨，王愛英等.天山雪蓮冷調節蛋白基因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.

作者簡介：王懷鑫，本科學歷，保山市煙草公司昌寧分公司，農業技術員，研究方向：烤煙生產管理，植保。