轉DREB1A／Bar雙價基因馬鈴薯的耐旱性及除草劑抗性分析

賈小霞，齊恩芳，馬 勝，胡新元，王一航，文國宏，龔成文，李建武

（1．甘肅省農業科學院馬鈴薯研究所，甘肅省馬鈴薯種質資源創新工程實驗室，甘肅蘭州730070；2．農業部西北旱作馬鈴薯科學觀測實驗站，甘肅渭源748201）

轉DREB1A／Bar雙價基因馬鈴薯的耐旱性及除草劑抗性分析

賈小霞1，2*，齊恩芳1，2，馬 勝1，2，胡新元1，2，王一航1，2，文國宏1，2，龔成文1，2，李建武1，2

（1．甘肅省農業科學院馬鈴薯研究所，甘肅省馬鈴薯種質資源創新工程實驗室，甘肅蘭州730070；2．農業部西北旱作馬鈴薯科學觀測實驗站，甘肅渭源748201）

在前期獲得DREB1A／Bar雙價轉基因馬鈴薯的基礎上，對轉基因植株進行了耐旱性和除草劑抗性分析。耐旱性分析顯示，在正常澆水條件下，對照和各轉基因馬鈴薯株系生長狀態良好且大致相同，各株系的丙二醛含量、相對電導率和SOD酶活性無顯著差異（P＞0．05）。經過控水10 d后，非轉基因對照植株葉片明顯萎蔫卷曲，而轉基因植株仍然保持良好的生長狀態；轉基因株系的丙二醛含量和相對電導率顯著低于非轉基因株系（P＜0．05），而SOD酶活性顯著高于非轉基因對照（P＜0．05）?？厮?8 d時，大部分對照植株死亡，死亡率為74．33%；轉基因植株只有極少數植株死亡，DR2和DR5的死亡率分別為20．43%和5．65%。用0．3%的市售草銨膦噴施各株系，10 d后，對照植株全部枯死，轉基因株系的個別葉片干枯，絕大多數葉片及所有莖稈生長狀態良好。以上分析表明，DREB1A和Bar基因的導入，明顯增強了轉基因馬鈴薯對干旱和除草劑的抗性。

轉基因馬鈴薯；DREB1A；Bar；抗旱性；除草劑

馬鈴薯（Solanum tuberosum）不僅產量高，而且營養豐富，是甘肅省的戰略性主導產業之一。然而，甘肅地處黃河上游，深居內陸，遠離海洋，成雨機會少，大部分地區氣候干燥，馬鈴薯生產常受干旱影響，產量低而不穩。因此，培育綜合性狀優良的抗旱品種非常迫切。

過去，育種工作者采用品種間雜交和誘變育種等傳統技術，在馬鈴薯抗旱育種方面取得了顯著成就。但由于栽培種馬鈴薯一般是四倍體無性繁殖材料，育種中存在基因分離復雜、花粉不育和現有栽培種基因庫狹窄等缺陷，極大地限制了可以利用的基因資源。轉基因育種技術能有效彌補傳統育種的不足，打破物種間的界限，實現有針對性的改良品種的目的。

目前，馬鈴薯抗旱轉基因的研究，絕大多數用Ca MV35S啟動子驅動單個功能基因的表達［1-3］。植物的耐旱性是一個復雜的多基因控制系統［4］，通過轉入單個功能基因改良的方式，作用單一，很難奏效。轉錄因子DREB 1A可以調控40多個與干旱、高鹽和低溫脅迫有關的功能基因的表達［5-6］，利用它提高植物抗逆性比單基因更有優勢。目前，已利用基因轉化技術將DREB1A基因轉入擬南芥（Arabidopsis thaliana）［7-8］、煙草（Nicotiana tabacum）［9］、水稻（Oryza sativa）［10］、小麥（Triticum turgidum）［11-12］等作物中，提高了轉基因植物的抗逆性。DREB1A轉化馬鈴薯的研究已有報道［13］，但馬鈴薯的耐旱性是否得到提高，尚未見報道。

雜草防治也是馬鈴薯穩產高產的一個重要環節。隨著經濟快速發展和城市化進程的加深，大量農村勞動力進入城市，導致農村勞動力相對短缺，加之農村漸漸富起來，人工和機械除草方式已不現實，對化學除草的需求緊迫。Bar基因除作為選擇標記外，還能給作物帶來抗除草劑的特性。使用與抗除草劑基因相配的除草劑，能有效除去雜草，大大減少勞動力，解決農田的草荒問題。

本研究在課題組已獲得DREB 1A／Bar雙價轉基因馬鈴薯植株的基礎上，進一步擴繁轉基因株系，利用植物抗旱性評價通用方法進行耐旱性鑒定，并進行除草劑抗性試驗，以期篩選獲得抗旱性強并具除草劑抗性的馬鈴薯種質資源，為馬鈴薯的抗逆轉基因研究提供依據。

1 材料與方法

1．1 試驗材料

供試轉基因株系及受體隴薯10號，由甘肅省農業科學院馬鈴薯研究所生物技術與種質資源研究室提供，轉基因材料利用農桿菌介導法獲得［13］。整個試驗完成時間為2013年9月到2014年10月。

1．2 分子生物學鑒定

以含DREB1A的質粒為陽性對照，非轉基因馬鈴薯為陰性對照，提取的草銨膦抗性植株基因組DNA為模板，以DREB1A特異引物D1（5′ATG AAC TCA TTT TCT GCT TTT TC 3′）和D2（5′TTA ATA ACTCCA TAA CGA TAC 3′）進行PCR檢測，PCR產物長度為691 bp。

馬鈴薯植株的PCR-Southern檢測，參照李淑潔和張正英［14］的方法，利用Primer 5．0軟件設計特異性探針引物，由北京奧科生物公司合成。引物序列為：DRU（5′GCC GAT CAG CCT GTC TCA AT 3′），DRD（5′TCT GCC ATA TTA GCC AAC AAA CTC 3′），參照Roche公司DIG High Prime DNA Labeling and Detection starter Kit I（貨號：11745832001）說明書和分子生物學操作技術［15］，進行探針制備、轉膜及固定、分子雜交和免疫檢測。

1．3 DREB1A在轉基因株系中的表達分析

挑選Southern雜交呈陽性的轉基因株系進行干旱脅迫。2014年5月，將5～7 cm轉DREB 1A基因和未轉化馬鈴薯的試管苗移栽于甘肅省農業科學院生物技術研究所溫室花盆（盆高為13 cm，上口徑13 cm，下口徑11 cm）的蛭石中，參試的馬鈴薯株系通過無性繁殖，挑選生長勢一致的植株隨機盆栽，每個株系栽9盆，每盆3株。待馬鈴薯植株長到15～16個葉片時，澆水至飽和狀態，開始干旱脅迫（停止澆水），處理10 d時，隨機剪取6盆植株中部3～4層葉片進行生理指標測定（重復3次），其余3盆繼續脅迫（不澆水），一直持續18 d，逐日觀察植株生長情況。

用RNAsimple Total RNAKit（TIANGEN）試劑盒提取脅迫10 d各轉基因株系和非轉基因對照中部3～4層葉片總RNA，采用First strand cDNA Synthesis Kit（THERMO）試劑盒反轉錄成cDNA。以反轉錄的cDNA為模板，用ABIPRISMR 7300實時熒光定量PCR儀（ABI，美國）進行實時熒光定量分析，試驗設3次重復。反應體系為25μL，按照SYBR Premix Ex Taq（Ta KaRa）反應系統，以馬鈴薯Tubulin基因（Tubulin-F：5′-ACC TCT CGT GGA TCA CAG CAA T-3′和Tubulin-R：5′-TCA TCA GCG GCC TCA TCA TCA T-3′）為內參，用DRU／DRD特異引物進行DREB1A的特異擴增。反應條件為95℃預變性3 min，然后95℃變性10 s，56．9℃退火30 s，40個循環。用2－ΔΔCT方法［16］計算轉基因馬鈴薯相對于受體隴薯10號馬鈴薯的DREB 1A基因的相對表達量。

1．4 生理生化指標的測定

采用電導儀法［17］測定質膜透性，硫代巴比妥酸法［17］測定MDA含量，氮藍四唑 （NBT）光化還原法［17］測定SOD活性。

1．5 轉基因植株除草劑抗性分析

轉基因植株進行抗除草劑的檢測是用市售除草劑草銨膦直接噴灑，將10%的市售草銨膦用自來水稀釋到0．3%的濃度，于2014年8月22日15：40，用噴壺對被檢測植株整株進行噴施，至藥劑在葉片上開始凝結成水珠時停止，7 d后觀察結果。

2 結果與分析

2．1 轉基因植株的分子生物學鑒定

2．1．1 轉基因馬鈴薯植株的PCR檢測 以轉錄因子DREB 1A基因的特異引物為引物進行PCR檢測，結果陽性對照（質粒pBI121-rd29-BDR）和18株抗性苗擴增出約700 bp的片段，而陰性對照（未轉化馬鈴薯）和部分轉化植株無擴增條帶（圖1為部分轉化植株的檢測結果）。圖1可以看出，以轉化植株2，3，4，5和6號的基因組DNA為模板擴增出了目的基因條帶，而1號沒有目的條帶出現，初步表明2，3，4，5和6號植株的基因組中有DREB 1A基因的整合，為轉基因植株，而1號沒有目的基因的整合，為非轉基因植株。

2．1．2 PCR-Southern檢測 為進一步驗證轉基因馬鈴薯材料的正確性，在PCR檢測為陽性的轉基因材料中選取5株作為PCR-Southern檢測的對象，以250 bp的DREB1A基因片段為探針與從轉基因馬鈴薯葉片DNA中擴增出的DREB1A全長基因進行雜交，Southern Blotting檢測結果與上一步PCR結果相吻合，驗證了PCR的可靠性。表明選取的這幾個材料均為轉基因陽性植株（圖2）。

2．1．3 實時熒光定量（qRT－PCR）分析 qRT－PCR結果分析表明，轉基因植株中DREB 1A的相對表達量均顯著高于未轉基因對照馬鈴薯隴薯10號，但不同株系中表達量存在差異（圖3）。

圖1 轉基因馬鈴薯DREB1A基因的PCR檢測Fig．1 PCR detection of potato transformant

圖2 轉基因馬鈴薯DREB1A基因的PCR-Southern檢測Fig．2 PCR-Southern analysis of transgenic plants for DREB1A gene

2．2 轉基因馬鈴薯的耐旱性分析

選取qRT－PCR檢測中DREB 1A相對表達量較高的2個轉基因株系（DR2和DR5）及對照（未轉基因隴薯10號）進行組織擴繁，移至盆栽后正常澆水，待各株系長至15～16葉期時進行干旱脅迫，對轉基因與對照株系進行耐旱性分析。

2．2．1 干旱脅迫下馬鈴薯的生長狀況 在正常澆水條件下，轉基因植株與對照馬鈴薯生長狀態良好且大致相同（圖4A），表明DREB1A基因的導入并未對馬鈴薯的生長發育造成影響。停止澆水10 d時，對照隴薯10號生長發育受到抑制，葉片明顯萎蔫卷曲，而轉基因植株仍保持良好的生長狀態（圖4B）。停止澆水18 d時，大部分對照植株死亡，死亡率為74．33%，存活植株的葉片基本全部干枯，只有莖稈呈現黃綠色；轉基因植株只有極少數植株死亡，DR2和DR5的死亡率分別為20．43%和5．65%，存活植株的生長雖有所抑制，但表現明顯好于對照（圖4C）。

圖3 轉基因馬鈴薯中DREB1A基因表達的實時熒光定量分析Fig．3 Q-RT-PCR assays on DREB1A transcript in transgenic potato plants

圖4 轉基因馬鈴薯干旱脅迫表型分析Fig．4 Phenotypes of transgenic potato under drought stress

2．2．2 干旱脅迫下相對電導率和丙二醛（MDA）含量變化 在正常生長情況下，轉基因株系和非轉基因對照的相對電導率無顯著差異（P＞0．05）（圖5A）。表明DREB1A在馬鈴薯中的表達不但未影響植株的生長也未改變其生理生化特性。干旱脅迫10 d后各株系相對電導率明顯上升，但轉基因株系的電導率顯著低于對照 （圖5A）。轉基因株系丙二醛含量在干旱脅迫前后的變化顯著低于對照，但各轉基因株系間無顯著差異（圖5B）。

圖5 轉基因馬鈴薯的相對電導率及MDA含量Fig．5 Relative electric conductivity and MDA content of transgenic potato

2．2．3 干旱脅迫下超氧化物歧化酶（SOD）活性變化在正常澆水條件下，轉DREB1A基因株系和對照馬鈴薯葉片中SOD酶活性較低，并且各株系差異不明顯。脅迫10 d后，各株系的SOD活性增強，2個轉基因株系的SOD活性相近且高于對照（隴薯10號），差異顯著（P＜0．05）（圖6）。DREB1A基因的表達提高了轉基因馬鈴薯的SOD活性，有利于保護細胞內的蛋白和膜系統免受氧化脅迫的傷害，增強其在干旱環境下的耐受能力。

2．3 轉基因植株除草劑抗性分析

用0．3%的市售除草劑草銨膦噴施7 d時，未轉基因對照萎蔫，莖稈枯黃，而各轉基因株系生長狀態良好；噴施10 d后，對照植株全部枯死，轉基因株系的個別葉片干枯，絕大多數葉片及所有莖稈生長狀態良好（圖7）。表明除草劑抗性基因Bar已整合到馬鈴薯基因組中，并得到有效的表達。

3 討論

逆境是指對植物生存和生長發育不利的各種環境因子的總稱。當植物機體處于逆境時，由于受外界不良環境的刺激，細胞內產生大量的活性氧并形成一系列氧化活性物質，在這些氧化物質的作用下，膜脂發生過氧化，細胞質膜透性發生變化，細胞內的電解質外滲導致離子交換規律被破壞［18］。引起質膜透性發生變化的物質有很多種，其中丙二醛（MDA）因其化學性質穩定，檢測方法簡單易行，科研工作者常常通過測定丙二醛含量來評估植物細胞質膜的過氧化水平，進而評價植物遭受逆境傷害的程度［19］。為了消弱甚至消除細胞遭受氧化物質的毒害而使植物適應不良的環境條件，植物細胞內清除活性氧的酶促體系和非酶促體系形成一系列反應機制來維持整個防御系統的動態平衡。超氧化物歧化酶（SOD）作為酶促體系的重要成員，在維持植物細胞內活性氧代謝平衡中起著非常重要的作用，常被用來衡量逆境脅迫條件下細胞活性氧清除能力的強弱［20］。本研究發現，在干旱脅迫條件下，轉基因株系的超氧化物歧化酶活性顯著高于非轉基因對照植株，電導率和丙二醛含量則顯著低于對照，表明DREB1A基因的轉入，提高了超氧化物歧化酶的活性，該酶活性的提高，有效的增強了細胞清除活性氧的能力，進而減輕了活性氧對質膜造成的傷害，增強了轉基因馬鈴薯在干旱環境下的耐受力。該結論與DREB1A基因轉化擬南芥［7-8］、煙草［9］、水稻［10］和小麥［11-12］等作物的研究結果一致，都明顯提高了轉基因植物的耐旱性。

圖6 干旱脅迫下轉基因馬鈴薯的SOD活性Fig．6 SOD activity in transgenic plants under drought stress

圖7 轉基因馬鈴薯的除草劑抗性分析Fig．7 Herbicide-resistant analysis of transgenic potato

隨著轉基因技術的快速發展，世界各國已培育出大量的抗除草劑轉基因作物，這些轉基因產品不僅涉及繁多的作物品種，也涉及多種多樣的除草劑類型［22-23］。自1996年美國首次商業化了轉基因作物之后，歐美等發達國家已培育并商品化了多種抗除草劑作物［24-26］?？钩輨┺D基因作物的大面積種植，不僅為雜草的防治做出了重大的貢獻，而且對于降低勞動強度、節約農業生產成本具有十分重要的意義。草銨膦屬于有機磷類除草劑，因其具有活性高、藥效快和無土壤活性等優點而廣受研究者的青睞［27］。為研究抗草銨膦轉Bar基因馬鈴薯的除草劑抗性，本研究用0．3%的市售除草劑草銨膦噴施未轉基因對照和5個轉基因株系，噴施10 d后，對照植株全部枯死，轉基因株系的個別葉片干枯，絕大多數葉片及所有莖稈生長狀態良好（圖7）。表明除草劑抗性基因Bar已整合到馬鈴薯基因組中，并得到有效的表達，明顯提高了轉基因馬鈴薯的除草劑抗性。

［1］ Bussis D，Meineke D，Sonnewald U，et al．Solute accumulation and decreased photosynthesis in leaves of potato plants expressing yeast-derived invertase either in the apoplast，vacuole or cytosol．Planta，1997，202（1）：126-136．

［2］ Yeo E T，Hawk-bin K，Sang-Eun H，et al．Genetic engineering of drought resistant potato plants by introduction of the trehalose-6-phosphate synthase（TPS1）gene from Saccharomyces cerevisiae．Molecules and Cells，2000，10（3）：263-268．

［3］ Zhang N，Si H J，Li L，et al．Drought and salinity tolerance in transgenic potato expressing the betaine aldehyde dehydrogenase gene．Acta Agronomica Sinca，2009，35（6）：1146-1150．

［4］ Courtois B，Mc Laren G，Sinha P K，et al．Mapping QTL associated with drought avoidance in upland rice．Molecular Breeding，2000，6：55-66．

［5］ Seki M，Narusaka M，Abe H，et al．Monitoring the expression pattern of 1300 Arabidopsis genes under drought and cold stresses by using a full-length cDNA micro array．Plant Cell，2001，13：61-72．

［6］ Fowler S，Thomashow M F．Arabidopsis transcription profiling indicates that multiple regulatory pathways are activated during cold acclimation in addition to the CBF cold response pathway．Plant Cell，2002，14：1675-1690．

［7］ Liu Q，Kasuga M．Two transcription factors，DREB1 and DREB2，with an EREBP／AP2 DNA binding domain separate two cellular signal transduction pathways in drought-and low-temperature-responsive gene expression，respectively，in Arabidopsis．Plant Cell，1998，10：1391-1406．

［8］ Kasugam M，Liu Q，Miura S，et al．Improving plant drought，salt，and freezing tolerance by gene transfer of a single stress inducible transcription factor．Nature Biotechnology，1999，17：287-292．

［9］ Kasuga M，Miura S，Shinozaki K，et al．A combination of the Arabidopsis DREB1A gene and stress-inducible rd29A promoter improved drought and low-temperature stress tolerance in tobacco by gene transfer．Plant and Cell Physiology，2004，45（3）：346-350．

［10］ Liu L X，Zhao L S，Liang X X，et al．Study on production of transgenic wheat with a stress-inducible transcription factor gene DREB1A by microprojectile bombardment．China Biotechnology，2003，23（11）：53-56．

［11］ Jaglo-Ottosen K R，Gilmour SJ，Zarka D G，et al．Arabidopsis aBF1 over-expression induces CoR genes and enhances freezing tolerance．Science，1998，280：104-106．

［12］ Pellegrineschi A，Reynolds M，Pacheco M，et al．Stress-induced expression in wheat of the Araobidopsis thaliana DREB1A gene delays water stress symptoms under greenhouse conditions．Geneme，2004，47（3）：493-500．

［13］ Jia X X，Qi E F，Wang Y H，et al．Construction of bivalent plant expression vector of DREB1A and Bar genes and studies of genetic transformation of potato．Acta Prataculturae Sinica，2014，23（3）：110-117．

［14］ Li S J，Zhang Z Y．Expression of the Ta6-SFT gene in Brassica napus under drought stress．Acta Prataculturae Sinica，2014，23（5）：161-167．

［15］ Wei Q，Cui L H，Yang S J．Experimental Guidance of Molecular Biology［M］．Beijing：Higher Education Press，2005．

［16］ Livak K J，Schmittgen T D．Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2-ΔΔCTmethod．Methods，2001，25：402-408．

［17］ Zhang Z A，Zhang M S，Wei R H．Experimental Guidance of Plant Physiology［M］．Beijing：China Agricultural Science and Technology Press，2004．

［18］ Gao W J，Xu J，Xie K Y，et al．Physiological responses of Agropyron cristatum under Na2CO3and Na HCO3stress．Acta Prataculturae Sinica，2011，20（4）：299-304．

［19］ Li Y，Liu G B，Gao H W，et al．A comprehensive evaluation of salt-tolerance and the physiological response of Medicago sativa at the seedling stage．Acta Prataculturae Sinica，2010，19（4）：79-86．

［20］ Zhang H N，Li X J，Li C D，et al．Effects of overexpression of wheat superoxide dismutase（SOD）genes on salt tolerant capability in tobacco．Acta Agronomica Sinica，2008，34：1403-1408．

［21］ Wang Y X，Zhang B，Wang T．Effect of salt stress on the contents of chlorophyll and betaine and its membrane permeability of Medicago sativa．Pratacultural Science，2009，26（3）：53-56．

［22］ Huang D N．Progress on genetically engineering herbicide-resistance into crops．Biological Engineering Progress，1997，17（5）：14-17．

［23］ Wu A Z，Tang K X，Pan J S，et al．Production of herbicide-resistant rice with transforming heterogene．Acta Genetica Sinica，2000，21（17）：992-998．

［24］ Manabe T．Benefits of glyphosate tolerant soybeans in Japanese soybean production［C］．The 18th Asian-Pa-cific Weed Science Society Conference．Beijing，P R China，2001：449-452．

［25］ Marlander B．Genetically modified varieties in Germany-status and prospects with special respect of sustainable sugar beet cultivation．Zukerindustrie，1999，124（12）：943-946．

［26］ Oard J H．Development，field evaluation，and agronomic performance of transgenic herbicide resistant rice．Molecular Breeding，1996，2（4）：359-368．

［27］ Vasil I K．Phosphinothricin-resistant Crops［M］．Boca Raton FL：CRC，N．Y．，1996：85-89．

參考文獻：

［3］ 張寧，司懷軍，栗亮，等．轉甜菜堿醛脫氫酶基因馬鈴薯的抗旱耐鹽性．作物學報，2009，35（6）：1146-1150．

［10］ 劉錄祥，趙林姝，梁欣欣，等．基因槍法獲得逆境誘導轉錄因子DREB1A轉基因小麥的研究．中國生物工程雜志，2003，23（11）：53-56．

［13］ 賈小霞，齊恩芳，王一航，等．轉錄因子DREB1A基因和Bar基因雙價植物表達載體的構建及對馬鈴薯遺傳轉化的研究．草業學報，2014，23（3）：110-117．

［14］ 李淑潔，張正英．Ta6-SFT基因對油菜的轉化及抗旱性分析．草業學報，2014，23（5）：161-167．

［15］ 魏群，崔麗華，楊淑杰．分子生物學實驗指導［M］．北京：高等教育出版社，2005．

［17］ 張治安，張美善，蔚榮海．植物生理學實驗指導［M］．北京：中國農業科學技術出版社，2004．

［18］ 高文俊，徐靜，謝開云，等．Na2CO3和Na HCO3脅迫下冰草的生長及生理響應．草業學報，2011，20（4）：299-304．

［19］ 李源，劉貴波，高洪文，等．紫花苜蓿種質耐鹽性綜合評價及鹽脅迫下的生理反應．草業學報，2010，19（4）：79-86．

［20］ 張海娜，李小娟，李存東，等．過量表達小麥超氧化物歧化酶（SOD）基因對煙草耐鹽能力的影響．作物學報，2008，34：1403-1408．

［21］ 王玉祥，張博，王濤．鹽脅迫對苜蓿葉綠素、甜菜堿含量和細胞膜透性的影響．草業科學，2009，26（3）：53-56．

［22］ 黃大年．農作物抗除草劑遺傳工程研究進展．生物工程進展，1997，17（5）：14-17．

［23］ 吳愛忠，唐克軒，潘俊松，等．轉基因培育抗除草劑水稻．遺傳學報，2000，21（17）：992-998．

Analysis of drought tolerance and herbicide resistance in transgenic potato plants over-expressing DREB1A／Bar

JIA Xiao-Xia1，2*，QI En-Fang1，2，MA Sheng1，2，HU Xin-Yuan1，2，WANG Yi-Hang1，2，WEN Guo-Hong1，2，GONG Cheng-Wen1，2，LI Jian-Wu1，2
1．Potato Research Institute，Gansu Academy of Agricultural Sciences，Gansu Engineering Laboratory of Potato Germplasm Resources Innovation，Lanzhou 730070，China；2.The Ministry of Agriculture，Scientific Observation and Experiment Station of Dry potato in the Northwest，Weiyuan 748201，China

In order to compare drought resistance of DREB1A／Bar transgenic potato plants，with a control cultivar（non-transgenic Longshu 10），5－7 cm seedlings of DREB 1A transgenic lines were grown in pots using vermiculite and regularly watered．Watering continued to the 15－16 leaf stage after which plants were not watered for 18 days to impose for drought stress．During the drought stress，plant phenotypic features were recorded using visual observation and digital camera images．After 10 days of drought stress，stress-related physiological and biochemical parameters were determined．During the normal watering phase both the non-trans-genic control and the transgenic potato lines grew well，the MDA content，relative electrical conductivity and superoxide dismutase（SOD）activity were not significantly different（P＞0．05）．After 10 days of drought stress the control plants began to wilt，but the transgenic lines remained in good condition．MDA content and relative electrical conductivity in the transgenic line was significantly lower than those of the non-transgenic plants（P＜0．05），while the SOD activity was significantly higher than that of non-transgenic plants（P＜0．05）．After for 18 days of drought stress 74．33%of the control plants were dead whereas fewer transgenic plants had died；the mortality of DR2 and DR5 was 20．43%and 5．65%respectively．The resistance of DREB 1A／Bar transgenic potatoes to glufosinate，a systemic non-selective herbicide，compared with non-transgenic lines was determined by treating plants with a 0．3%glufosinate spray．Ten days after treatment all nontransgenic plants had died，while the transgenic plants were affected slightly．The study indicated that introduction of DREB1A and Bar genes significantly enhanced drought tolerance and herbicide resistance in transgenic potato plants．

transgenic potato；DREB 1A；Bar；drought-tolerance；herbicide

10．11686／cyxb2014533 http：／／cyxb．lzu．edu．cn

賈小霞，齊恩芳，馬勝，胡新元，王一航，文國宏，龔成文，李建武．轉DREB1A／Bar雙價基因馬鈴薯的耐旱性及除草劑抗性分析．草業學報，2015，24（11）：58-64．

JIA Xiao-Xia，QI En-Fang，MA Sheng，HU Xin-Yuan，WANG Yi-Hang，WEN Guo-Hong，GONG Cheng-Wen，LI Jian-Wu．Analysis of drought tolerance and herbicide resistance in transgenic potato plants over-expressing DREB1A／Bar．Acta Prataculturae Sinica，2015，24（11）：58-64．

2014-12-19；改回日期：2015-02-11

甘肅省自然科學基金（145RJZA088），國家自然科學基金（31060200），甘肅省農業科學院中青年基金（2014GAAS20）和國家馬鈴薯產業技術體系（CARS-10-P05）資助。

賈小霞（1978-），女，甘肅定西人，副研究員，博士。E-mail：jiaxx0601＠163．com

*通訊作者Corresponding author．E-mail：jiaxx0601＠163．com