提高菜心真空渗入转基因效率的研究

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chezhenmen
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真空渗入作为植物原位转化的一种方法,是白菜类作物中迄今为止所用得最多的不依赖于组织培养的转化方法。真空渗入转基因方法在白菜类作物上的应用研究虽然已有较多相关报道,但仍存在一些问题。一方面,真空渗入转化效率不稳定且普遍较低。另一方面,真空度、渗入时间、植物发育时期、农杆菌浓度、渗入介质的表面活性剂与蔗糖含量等条件以及各因素之间的共同作用对植物转化率影响程度尚不明确,使得真空渗入转化技术难以进一步扩大应用范围。本研究以‘油青四九’菜心(Brassica campastris ssp. chinensis var.parachinensis’Youqing 49’)为转基因受体材料,以携带有pCAMBIA1301载体的GV3101农杆菌为供体材料,针对农杆菌菌液OD600、植株发育时期、压强与时间、表面活性剂Silwet L-77的浓度及蔗糖浓度对‘油青四九’真空渗入转化率的影响进行了单因素研究,分析各因素对转化率的影响。随后对菌液OD600、压强与时间、表面活性剂Silwet L-77的浓度及蔗糖浓度进行正交实验设计,确定菜心真空渗入转化的最佳体系。此外,通过对转基因植株上下部收种和杂交授粉实验分析原位转化在花序中发生频率较高的部位与时间。得到的主要结果如下:(1)对处于三种不同发育时期的菜心进行真空渗入转化,分析发育时期对菜心真空渗入转化的影响。其中处理初花期的植株得到了约0.1%的种子转化率,高于处于现蕾期和侧薹初花期的菜心转化率,但三者并没有显著差异。处于侧薹发育期的菜心植株转化率是主薹初花期和蕾期的1.8倍和3倍,表明真空渗入处理菜心的适宜时期是侧薹发育期。(2)对不同浓度的菌液处理得到的转化率分析结果表明,菌液浓度对转化事件有显著影响。在0.0025~0.4000的不同OD600处理中,菌液吸光度值在0.2时获得了高达0.12%的种子转化率。(3)对不同压强和时间处理的转化率统计结果表明,压强与时间对转化效果有极显著的影响。其中压强为10 kPa,渗入处理时间为5 min时获得了最高的转化率。(4)通过对表面活性剂Silwet L-77四种不同浓度的处理,发现0.0025%,0.005%,0.01%和0.02%的Silwet L-77对菜心真空渗入转化影响显著,处理菜心最适宜的浓度为0.01%。(5)通过对不同的蔗糖浓度处理获得转化率的显著性分析发现,不同浓度的蔗糖处理得到的转化率差异不显著。蔗糖含量为3%时可以得到更好的转化效果。(6)对影响菜心真空渗入转化的菌液浓度、渗入时间、转化介质中表面活性剂和蔗糖含量进行正交实验设计,得到适宜菜心真空渗入转化的体系为:菜心处于侧薹初花期,处理压强10 kPa,渗入时间为5.5 min,菌液吸光度值为0.2,转化介质中表面活性剂与蔗糖的含量分别为0.0125%和3%。(7)通过对真空渗入转化菜心植株与野生型植株的不同杂交方式获得转化率的统计结果表明,真空渗入处理植株作为父本时,母本为野生型的植株得到了0.0039%种子转化率,远远低于真空渗入处理植株作为母本时获得的转化率,表明花粉可能通过将农杆菌转移至胚珠完成转化,但转化效率极低。通过对菜心花序上下部种子的转化率比较得知,收获的上部种子转化率高达0.133%,是下部种子转化率的1.6倍,说明农杆菌更易转化上部的花蕾,表明转化发生在花蕾发育晚期之前。(8)用含有潮霉素的培养基和潮霉素浸种两种方式对转基因T1代种子进行筛选,发现培养基筛选得到的转化率是浸种法得到转化率的4倍,表明不同筛选方式对转基因效率有明显影响。
其他文献
1.本试验采用高效液相色谱法测定加工番茄根、茎、叶中的酚酸,从测定结果来看,加工番茄内含有不同量的鞣酸、咖啡酸、香草酸、阿魏酸、苯甲酸、水杨酸和肉桂酸,这一结果与前人在