不同烟草栽培品种抗旱性遗传研究

摘要：烟草水分多少直接影响到烟草产量及品质。本文重点分析了烟草抗旱性遗传，目前烟草中转基因方法有两类：DNA直接转移法和农杆菌介导法。本文就烟草抗旱性遗传性培育进行了简介。

关键词：烟草；抗旱性；遗传

中图分类号： S572 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2016.18.063

1烟草抗旱品种选育的意义

烟草是一种喜温喜光的经济作物，属管状花科目。烟草在生长过程中需要大量的水分，在伸根期需要土壤水分满足61.9%以上，水分过低将直接影响到烟草的质量。一旦烟草生长过程出现气象干旱势必会对烟草生长造成各种有机物转化、运输、各种酶活性等的影响；汪耀富[1]指出干旱不仅影响到烟草产量还会减少烟草中烟碱、蛋白质含量等。烟草作为重要经济作物，对国民经济发展做出了重要贡献，然而我国烟草绝大多数生长在干旱、半干旱地区，直接影响到烟草产量及质量。本文就不同烟草栽培瓶中抗旱性遗传进行分析。

2国内外抗旱性遗传研究现状

在烟草抗旱中转基因技术是将其他植物的DNA通过载体移植到烟草上。目前移植方法可以分为化学方法、物理方法及生物方法，其都是将NDA导入到烟草中，由受体细胞再生得到新品种烟草。在烟草DNA注入方法有直接转移法和农杆菌介导法。

2.1 DNA直接转移法

Tarczynski[2]最早将甘露糖醇-1-磷酰脱氢酶基因成功移入到烟草中，实验结果表明改变后的烟草吸水能力提高，明显改善了烟草抗旱性。Kishorp[3]将吡咯-5-羧酸还原酶（pyrroline-5-carboxylate）注入到烟草中，结果表明烟草抗旱性增加。李杰[4]将水稻辽盐241植株在4℃下，处理30分钟。得到RNA模板。搭建了OsMAPK4需要的载体（pMEl2）使用杆菌介导法将OsMAPK4基因移入到烟草中。结果表明OsMAPK4能够提高烟草抗旱性。然而作者对于MAPK抗逆反应原理没有做出解释。

2.2农杆菌介导法

郭新勇[4]根据冷调节蛋白（CORPS，是指一些植物在低温诱导下能够生成一些特殊蛋白）能够改善植物的抗寒力，结合大量数据得到大多数植物冷诱导基因也能影响到植物的吸水性。根据以上原理将其应用于烟草抗旱性，能够提高烟草抗旱性。笔者从天山雪莲中克隆出冷调节蛋白基因，使用农杆菌方法将克隆基因导入到烟草中，结果表明冷调节蛋白基因siCOR与干旱有着密切联系。为此作者使用半定量RT-PCR分析了冷调节蛋白基因siCOR结构表达。

在大多植物体内存在水通道蛋白（Aquaporins，AQPs），其作用主要用于水分进行跨膜传输。为此孙晓波[5]将该原理用于烟草抗旱。作者使用杂交及结合RACE技术克隆了毕式海蓬子，接着使用盐水提供浓度差诱导得到水通道蛋白质基因SbPIPI，接着将水通道蛋白基因加载到烟草上，使用农杆菌法将其注入到烟草基因中。结果表明克隆的水通道蛋白基因为SbPIPI，该基因编码为2个质墨信号肽序、2个NPA单元及6个跨膜区。SbPIPI基因能够加快水分的运输、从而提高了烟草的抗旱性。作者对如何激活烟草抗氧化系统没有进行深入的研究。

3抗旱遗传育种策略及方法

3.1抗旱遗传育种策略

目前抗旱遗传育种方法有：杂交育种、系统育种、理化诱变育种及转基因育种。比如在烟草抗旱育种中可以使用轮回育种、杂交育种等。在烟草抗旱育种中采用的策略主要包括：在恶劣的环境条件下培育烟草提高烟草的适应性，将实验室与农田中的优良品种结合在一起。

3.2抗旱育种方法

抗旱育种方法可以从6个方面进行研究：抗旱遗传规律研究、抗旱综合鉴定体系、抗旱评价指标确定、筛选抗旱种质、优质品种的培育及推广方法研究[6]。

4结语

外源基因能否在烟草中稳定的遗传及表达直接影响到烟草抗旱性。烟草抗旱性研究需要更深入分析例如激活烟草抗氧化系统没有进行深入的研究等。

参考文献

[1]汪耀富，蔡寒玉. 烟草抗旱生理生化研究进展[J]. 安徽农业科学， 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，王爱英等.天山雪莲冷调节蛋白基因siCOR转化烟草植株的抗旱性分析[J].植物学报， 2012， 47（02）：111-119.

[5]孙晓波，贾新平，梁丽建，等.转毕式海蓬子水通道蛋白基因SbPIP1烟草的抗旱生理机制分析[J].华北农学报， 2015（06）：17-26.

[6]任学良， 王云鹏， 史跃伟. 烤烟抗旱品种选育研究进展和方法[J]. 中国烟草科学， 2009， 30（04）：74-80.

作者简介：王怀鑫，本科学历，保山市烟草公司昌宁分公司，农业技术员，研究方向：烤烟生产管理，植保。