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辣椒是一种重要的蔬菜作物和调料品,营养丰富、经济价值高,深受人们的喜爱。但由于各种病害的危害,辣椒的产量和品质受到严重的影响。因此提高其抗病性一直是十分重要的研究课题。利用常规育种手段从现有资源中选育出高抗、优质、高产品种难度大,耗时长。植物基因工程技术的发展与完善,为作物的遗传改良提供了新的策略和强有力的工具,转基因技术已在200多种植物中获得成功。辣椒基因工程经过近10年的研究,已经取得了一些成就,但进展缓慢,离体再生困难和遗传转化率太低是限制其发展的两大因素。本研究以产量较高的常规品种一保加利亚尖椒的子叶为主要试材,分别就各种影响辣椒离体再生的因素进行了研究,建立了辣椒植株再生体系,并建立农杆菌转化辣椒的方法体系。在此基础上,将从胡萝卜克隆的萝卜抗真菌蛋白(Rs-AFP2)基因转化到保加利亚尖椒外植体(离体子叶)中,经Km筛选、PCR分子检测,证实获得了外源基因已经整合到植物基因组的转基因辣椒植株。所获得的主要结果如下:1.pPBR-2转化农杆菌GV3103
用CaCl<,2>法将质粒pPBR-2转导到农杆菌GV3103中,经抗生素平板筛选阳性单克隆,进行PCR检测确认植物表达载体已成功转导到农杆菌中,可作为农杆菌工程菌进行辣椒的遗传转化。2建立了辣椒再生体系
本文研究了影响辣椒(保加利亚尖椒)子叶外植体不定芽诱导分化的多种因素,优化了各种条件,建立了保加利亚尖椒的高效再生体系。结果表明,在适宜的苗龄条件下,可获得100%的不定芽分化率。最佳不定芽诱导分化培养基为:MB+6-BA 4.0mg/L+IAA 0.5 mg/L+AgNO<,3> 2mg/L+PD 2 /mL几;最佳不定芽伸长培养基为:MB+6-BA 2.0 mg/L+IAA 0.2 mg/L+GA<,3>0.2 mg/L+AgNO<,3> 2mg/L+PD 2mL/L;最佳生根培养基为:l/2 MB+IAA 0.8mg/L。并发现,少量AgNO<,3>能在一定程度上地促进芽的诱导分化和防止外植体褐化;并且辣椒幼苗提取汁液对外植体不定芽的诱导分化起重要的促进作用。
3.优化了辣椒遗传转化体系
本文研究了农杆菌介导转化辣椒子叶的各种影响因素,优化了遗传转化体系。预培养2d,以农杆菌液侵染7~8min,共培养2d后进行芽选择分化培养(Kan 25mg/L,cef300mg/L)。在伸长培养基上伸长到一定长度后,再经选择性生根培养(Kan 20mg/L),最终获得抗性苗。
4.获得了萝卜抗真菌蛋白(Rs-AFP2)基因转化的辣椒植采用PCR方法对辣椒转化植株进行检测。
提取抗性植株的总DNA为模板,以质粒DNA为阳性对照,以未转基因植株为阴性对照,利用外源基因的特异引物进行PCR扩增,电泳检测,证实Rs-AFP2基因已经整合到保加利亚尖椒基因组中。其表达量,以及真菌诱导表达对辣椒抗病性的影响有待于进一步的研究。