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大青杨是我国东北林区特有的乡土树种,生长快、材质优良,是造纸及胶合板材极好的原料。但由于目前东北林区无或极少皆伐迹地,多为土壤干旱瘠薄、地力衰退严重的退耕还林地,急需大量耐旱、抗寒、速生、优质的大青杨新品系。本研究以大青杨为材料,进行外植体选择、基本培养基选择、分化培养基和生根培养基配方筛选,建立大青杨遗传转化体系:采用根癌农杆菌介导法,将抗旱基因二色补血草LbDREB转入大青杨中,并进行分子检测及耐旱、耐寒能力测试研究,主要实验结果如下:1、建立大青杨的遗传转化体系:外植体取材部位为苗高为50 cm左右苗木的第二茎节,分化培养基为1/2MS+0.5 mg l-1 6-BA+0.1 mg l-1 NAA,生根培养基为1/2MS;转基因大青杨受体材料为大青杨形态学上端的第三片叶子和形态学上端三个茎节。2、通过卡纳霉素浓度梯度试验确立叶片分化对卡那霉素的临界浓度为50 mg 1-1;以大青杨组培苗叶片为受体材料,通过农杆菌介导法导入LbDREB基因,转化率为2.67%;对获得的40抗性愈伤进行了PCR扩增检测,其中17株有特异性扩增条带产生,而阴性对照没有任何扩增条带,初步证明了LbDREB基因已被导入到大青杨基因组中:将17株PCR阳性植株进行RT-PCR检测,结果显示有6株显阳性,说明这6株在转录水平上表达;形态学观察表明,RT-PCR检测阳性的植株都有矮化现象,其他植株的没有矮化现象。3、用转基因叶片,茎节、根在分化培养基上培养进行扩繁试验,发现根系较转基因植株的其他器官分化能力强;不同长度的根分化能力也不同,3-5cm、6-8cm、1-3cm的主根系分化能力较强,增殖系数分别达到15.87、11.6、9.67;子代不定芽,进行PCR检测,发现转基因植株必须通过多次分化筛选之后才可以以微繁的方式增殖;但是茎段中腋芽发育出来的子代,能够保持其基因型不变,增殖系数较低,2.9~3.5之间;石蜡切片表明多细胞共同发育成芽,最先得到的芽为嵌合体。4、通过-20℃胁迫、NaCl、NaHCO3、甘露醇胁迫实验的相关研究发现:大青杨转LbDREB基因植株抗冻性、耐盐、耐碱均强于对照植株。5、不给水胁迫、15%PEG胁迫、甘露醇胁迫下研究叶绿素及荧光参数测定发现:矮化植株E3号转基因植株叶绿素含量低于野生型和不矮化A1号转基因植株。荧光参数Fv/Fm、Fv/Fo、qP、ETR也低于野生型和不矮化A1号转基因植株。但是NPQ、qN高于野生型。所以在胁迫状态下E3号转基因植株抗光氧化能力高于野生型和A1号转基因植株。