大岩桐再生体系的建立及遗传转化的研究

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大岩桐(Sinningia speciosa)原产巴西,是苦苣苔科岩桐属多年生球根草本花卉,是一种春夏季节室内盆花,世界各地广泛栽培。大岩桐喜温暖,不耐低温,5C以下难以越冬,培育抗寒品种有望实现非温室越冬,扩大种植面积,降低生产成本。大岩桐播种后160-210d开花,营养生长期较长,培育早花品种,可提早上市,提高商业价值。本课题将AtCBF1抗寒调控基因和AtLEAFY早花基因通过根癌农杆菌LBA4404介导分别转化大岩桐,主要结果如下:(1)建立了大岩桐的再生体系。先将盆栽的生长旺盛的大岩桐幼嫩叶片用酒精、升汞消毒,放入芽诱导培养基中进行培养,诱导产生不定芽。然后,用切掉茎尖的不定芽进行继代增殖。最后,切下小芽进行生根,形成再生植株并移栽成活。获得各培养阶段适宜的培养基配方:芽诱导和继代增殖培养基,MS+0.5mg·L-16-BA+0.1mg·L-1NAA;生根培养基,1/2MS+0.2mg·L-1NAA。(2)构建拟南芥中抗寒基因AtCBF1和早花基因AtLEAFY的植物表达载体。以拟南芥叶片cDNA为模板,扩增得到CBF1基因,利用BamH I和Sac I酶切位点,将AtCBF1与质粒pBI121连接,构建植物表达载体pBI121-AtCBF1;以拟南芥花蕾cDNA为模板,扩增得到LEAFY基因,利用Xma I和Sac I酶切位点,将AtLEAFY与质粒pBI121连接,构建植物表达载体pBI121-AtLEAFY,将构建好的表达载体转化根癌农杆菌LBA4404。(3)以红、紫色花重瓣大岩桐叶片、叶柄为材料,进行愈伤组织及不定芽的诱导。诱导培养基MS+1.0mg·L-16-BA+0.1mg·L-1NAA和MS+2.0mg·L-16-BA+0.2mg·L-1NAA均能诱导产生愈伤组织和不定芽,但是芽的分化前者比后者要快。以大岩桐无菌苗叶片为材料,进行再生芽的卡那霉素(Kan)浓度梯度实验,确定了20mg·L-1Kan为叶片诱导出芽筛选压。以大岩桐无菌苗不定芽为材料,进行再生根的卡那霉素(Kan)浓度梯度实验,确定了10mg·L-1Kan为生根筛选压。(4)用含有CBF1/LEAFY基因的农杆菌LBA4404侵染叶片、叶柄外植体后,先诱导出芽,再诱导生根,最终得到候选转基因植株。CTAB法提取候选转基因植株的DNA,经PCR鉴定,已获得大岩桐CBF1转基因植株,并对大岩桐CBF1转基因植株的抗寒性进行了初步鉴定。目前,LEAFY转化植株的鉴定工作正在进行中。
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