农杆菌介导S6PDH基因转化枣树(Zyziphus jujube Mill.)的研究

来源 :西北农林科技大学 西北农林科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:goddesslee
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枣树(Zyziphus jujube Mill.)是我国的一个特色经济林果,也是枣区人民脱贫致富的重要产业。我国枣树主栽区多处于干旱与半干旱的山区与平原,红枣的产量和品质长期受到干旱、盐碱、低温等不利条件形成的非生物性环境造成的胁迫限制。非生物性胁迫主要体现在细胞内外的渗透压的改变,细胞通过积累一些小分子物质来调节这种渗透不平衡,山梨醇就是这种具有细胞渗透调节能力的小分子有机物质。S6PDH (Sorbitol-6-phosphate dehydrogenase)是与山梨醇代谢有关的最关键的酶之一,可调节山梨醇在植物体内的合成。本研究拟从枣树叶片离体再生体系研究入手,以建立根癌农杆菌介导的基因转化体系,将S6PDH基因导入枣树,使枣树也具有合成山梨醇的能力。本研究获得主要结果如下:1.建立了木枣离体叶片不定芽高效直接再生体系。1.1通过多因素随机区组试验,研究了影响木枣、狗头枣、团枣离体叶片不定芽直接再生的因素。试验结果显示,TDZ可高效的诱导不定芽再生,而BA效果甚微;愈伤组织褐化是影响不定芽分化的主要因素;外植体在同一培养基上持续培养,不定芽点很难发育成正常茎芽。木枣叶片在培养基(MS+1.0mg/L TDZ+0.8mg/L IBA)上不定芽最高再生频率达73.3%,狗头枣、团枣(培养基为MS+2.0mg/L TDZ+0.4mg/L IBA)最高达到了76.7%,木枣最高再生频率要显著低于狗头枣和团枣最高再生频率。选择木枣为研究材料,对不定芽再生进行系统优化研究。1.2在再生培养基(MS+1.0mg/L TDZ+0.8mg/L IBA)中添加AgNO3可以显著的提高木枣叶片再生频率并减轻褐化,AgNO3浓度为5mg/L时不定芽再生频率最高达到94.4%。在培养基中添加PVP、Vc不能显著促进不定芽再生,添加AC(活性炭)则不利于器官分化。1.3培养初期暗培养对于木枣叶片不定芽的分化是非常重要的,暗培养时间为21d为宜;生根试管苗叶片相对于茎段增殖苗叶片更能高效稳定的诱导不定芽再生。经过系统优化,木枣叶片不定芽再生频率最高达98.3%。1.4通过适时转接继代可以促进不定芽的发育和生长,转接继代的时间应该选择在不定芽点出现阶段。转接至继代分化培养基(MS+0.1mg/L TDZ+0.2mg/L IBA)上可以形成簇状不定芽团,而在培养基(MS+0.6mg/L BA+0.2mg/L IBA)上形成很多形态正常的不定稍,每个叶片再生的不定芽数量最高达8.3个。1.5分化获得的不定芽在增殖培养基(MS+1.2mg/L BA+0.2mg/L IBA)上继代繁殖后,在生根培养基(1/2MS+0.4mg/L IBA+0.25%AC)上可以获得100%生根率。2.建立了根癌农杆菌介导外源基因转化枣树的遗传转化体系,获得了转化S6PDH基因的枣树植株。2.1 Km对枣树不定芽的分化和生长具有抑制作用,叶片分化不定芽的Km临界浓度为20 mg/L,不定芽正常生长的临界浓度为25 mg/L;不定芽生根对Km比较敏感,临界浓度为15 mg/L。2.2 Cb适宜作为脱菌抗生素,使用浓度为400 mg/L。Cb能促进愈伤组织的形成,Cef则没有此效果。2.3预培养和共培养时间对转化影响较大。预培养1d和共培养3d获得Km抗性芽数量最多;长时间的预培养和共培养容易造成嵌合体严重,不利于转化体的获得。共培养13d GUS基因均有瞬时表达,共培养3d时的受体材料GUS基因表达面积较大。2.4本试验共获得128个初代抗性芽,经过多代筛选后存活24个,经过PCR检测,其中3个为阳性植株,总体转化效率为2.3%。
其他文献
为分离自交亲和的四倍体植物中国樱桃(Prunus. psedocerasus L.)花粉S-决定子基因,本研究采用中国樱桃品种‘泰小红樱’为试材,根据李属不同树种的花粉SFB基因序列设计兼并引