辣椒遗传转化体系的优化及转录因子JERF-33#导入的研究

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辣椒(Capsicum annuum L.)是一种非常重要的蔬菜作物。但由于各种生物或非生物胁迫,辣椒产量和品质受到严重的影响。因此,提高其综合抗性已成为重要的研究课题。 为提高辣椒的抗性,可将抗病或抗逆基因导入辣椒中,但在植物中,抗病性和抗逆性往往受不同基因所控制。因此,导入单个抗病或抗逆的功能基因,辣椒的综合抗性难以得到改良,而同时克隆抗病抗逆基因又费时费力。其中编码转录因子的基因,由于其DNA结合蛋白的特殊调控特性,可以使一个或多个基因同时表达。将转录因子基因导入辣椒中,与只导入单个功能基因相比,对辣椒综合抗性的改良具有更为重要的意义。 从番茄cDNA表达文库中分离到的JERF-33#基因属于AP2/EREBP转录因子家族,此类型转录因子中包含一个保守的60个氨基酸左右的DNA结合域,能和GCC盒相互作用,调控抗病、抗逆相关基因的表达。本试验旨在将JERF-33#基因导入辣椒中,以提高辣椒的综合抗性。 要将JERF-33#基因导入辣椒中,首先必须建立一个稳定的遗传转化体系。而辣椒基因工程发展的最大障碍是遗传转化率太低。本研究以三个甜(辣)椒品种为试材,通过导入报告基因—绿色荧光蛋白基因,分别就农杆菌悬浮培养基的pH值、共培养添加物、共培养时间和温度对外源基因导入的影响进行了较为系统而深入的研究,建立起农杆菌介导的辣椒遗传转化体系。本研究结果表明: (1)农杆菌悬浮培养基pH为5.2时最有利农杆菌转化。 (2)农杆菌共培养培养基中添加AS200μM时,抗性愈伤组织荧光表达率最高。 (3)22℃时共培养,农杆菌转化率最高。 (4)共培养4天最有利于农杆菌的转化。 在此基础上,建立起了优化的辣椒遗传转化体系,并利用此体系,首次将JERF-33#转录因子基因导入辣椒中,通过PCR检测,获得转基因成株18株。
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