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油菜菌核病(Sclerotinia sclerotiorum)是世界范围的主要病害。在中国,油菜菌核病居油菜三大病害之首,严重影响了我国的油菜生产。近年来,随着基因工程技术的发展以及油菜转化体系的建立,许多学者通过基因工程的手段研究油菜的抗病性。菌核病菌能侵染 400 多种植物。根据它致病的关键因子去寻求控制策略是最根本的途径。由于它产生高度致病因子—草酸,因此引入编码草酸降解酶的基因来获得对分泌草酸病原真菌的抗性是一个极具前途的方法。为研究草酸氧化酶基因(Oxalate oxidase gene,OxO)对植物抗病的作用及获得抗菌核病油菜植株,本研究以烟草(Nicotiana tabacum)和甘蓝型油菜(Brassica napus)为试材,将来自于小麦的草酸氧化酶基因进行了农杆菌遗传转化,主要工作及结果如下:1. 适宜农杆菌转化体系的建立 以烟草(Nicotiana tabacum)“97131” 和甘蓝型油菜(Brassica napus)常规品种“01701”为材料,选用烟草叶片,油菜下胚轴作为转化受体,建立了适宜的农杆菌转化体系。 通过对各种影响因素的分析,最终确定烟草转化再生系统中最适培养基为:I.分化培养基:MS + 4 mg/L 6-BA + 0.2 mg/L NAA, pH 5.8II.筛选培养基:分化培养基 + 100 mg/LKm(卡那霉素)+ 500 mg/LCb(羧苄青霉素), pH 5.8III.生根培养基:1/2 MS + 2 mg/L IBA + 100 mg/LKm + 300 mg/L Cef(头孢霉素), pH 5.8 油菜转化再生系统中最适培养基为:I.预培养基:MS + 1 mg/L 2,4-D + 0.2 mg/L 6-BAII.分化培养基:MS + 4 mg/L 6-BA + 0.2 mg/L NAA, pH 5.8III.筛选培养基:分化培养基 + 25 mg/LKm + 500 mg/LCb + 6 mg/L AgNO3,pH 5.8IV.生根培养基:1/2 MS + 2 mg/L IBA + 20 mg/LKm + 300 mg/L Cef,pH 5.82. 卡那霉素抗性苗的获得 用对数分裂中期 OD600 为 0.3~0.4 左右时的农杆菌菌液稀释 3~5 倍侵染 3~5 min。通过与农杆菌的共培养,经卡那霉素筛选,得到烟草卡那霉素抗性苗 15 株,油菜卡那霉素抗性苗 7 株。 i<WP=6>3. 抗性苗的 PCR 检测 利用特异引物对抗性苗进行 PCR 检测,15 株烟草卡那霉素抗性苗中的 14 株,7 株油菜卡那霉素抗性苗中的 3 株表现阳性,扩增出与阳性对照一致的 470 bp 的片段。4. PCR 扩增产物的序列测定 将 PCR 扩增产物连接到 PGEM?-T Easy Vector 上进行序列测定,测序结果与草酸氧化酶基因进行比对,序列相似性均达到了 100%,证实草酸氧化酶基因已整合到了烟草和油菜的基因组中。 5. 抗性测定 对所获得的烟草和油菜转基因植株用不同浓度草酸处理,与对照植株相比转化植株明显提高了对草酸的耐受性。实验证实草酸氧化酶可提供植株对分泌草酸真菌的抗性。由于草酸处理与油菜受到菌核病菌侵染时的表现高度一致,所以草酸氧化酶基因的引入和表达可以明显提高油菜对菌核病的抗性。