扩张蛋白是一类植物细胞壁活性蛋白,普遍存在于在正在生长的组织和成熟的果实中。黄瓜扩张蛋白基因CsEXP10基因来自于正在生长的黄瓜幼果,参与了黄瓜果实膨大生长过程。但该基因参与果实膨大生长进程、促进果实发育的作用机理目前还不明了。为了深入研究该基因的功能,本试验以“津优1号”黄瓜子叶节为外植体,研究了苗态、乙酰丁香酮(AS)在预培养和共培养基中的浓度、无菌水脱菌次数和噻孢霉素(Cef)在选择培养及生根培养基中的浓度对黄瓜遗传转化的影响,优化和建立了高效遗传转化体系;在此基础之上,通过农杆菌介导方法,将CsEXP10基因RNAi干扰载体成功导入黄瓜,获得了转基因植株,通过对转基因植株的生理生化指标测定,分析了干扰载体转化对黄瓜植株生长发育的影响;研究了NaCl胁迫对转基因黄瓜植株生长的影响,发现CsEXP10基因RNAi干扰载体的导入降低了黄瓜的耐盐性。主要研究结果如下:1.黄瓜遗传转化体系的优化。以“津优1号”黄瓜为试验材料,从苗态、AS和Cef浓度、无菌水冲洗次数、生根培养等几方面,优化和建立了农杆菌介导的黄瓜遗传转化体系。结果表明,取苗态为子叶抱合时的子叶节,放置在预培养基(MS+2.0 mg/L6-BA+2.0 mg/L AgNO3+100μmol/L AS)中培养2 d,接着在共培养基(MS+2.0 mg/L6-BA+2.0 mg/L AgNO3+100μmol/L AS)中培养2 d,用无菌水冲洗3次,然后置于筛选培养基(MS+2.0 mg/L 6-BA+2.0 mg/L AgNO3+300 mg/L Cef+100 mg/L Kan)上进行不定芽诱导培养,不定芽长至2~3 cm时,切取不定芽放于生根培养基(MS+0.2 mg/L IAA+400mg/L Cef)上生根培养4 d,后转到培养基(MS+400 mg/L Cef)上继续进行生根培养,可获得较高的转化率。2.CsEXP10基因RNAi干扰载体导入黄瓜。在建立和优化黄瓜遗传转化体系的基础之上,进行CsEXP10基因RNAi干扰载体的转化,共得到了119棵抗性植株,存活下来34棵,经过PCR检测,最终得到了4株阳性转基因苗,转化率为11.76%。3.CsEXP10基因的功能。以非转基因植株为对照,对转基因植株的部分生长指标进行测定。结果表明:转基因植株的净光合速率(Photo)、可溶性糖含量、过氧化物酶(POD)活性均明显低于非转基因植株,而丙二醛(MDA)含量明显高于非转基因植株;此外,转基因植株的生长势较弱,株高低于对照植株,幼果横径和纵茎小于对照植株,成熟果实瘦小畸形,而对照植株的果实长相周正,生长良好。这说明CsEXP10基因干扰载体的导入抑制了黄瓜植株的生长发育,该基因是黄瓜植株生长和果实发育相关基因。4.盐胁迫对转基因黄瓜植株的影响。以非转基因植物为对照,研究了150 mmol/L氯化钠(NaCl)溶液处理对转基因黄瓜植株生长的影响。结果表明,转基因植株的Photo、气孔导度(Cond)、胞间CO2浓度(Ci)及蒸腾速率(Trmmol)、叶绿素a、叶绿素b含量、可溶性蛋白含量及超氧化物歧化酶(SOD)活性明显低于非转基因植株,MDA含量显著高于非转基因植株,而可溶性糖含量和POD活性与对照相比差异不显著。盐胁迫处理6 d后,所有黄瓜植株的叶片和茎部等部位逐渐变黄干枯,但转基因植株首先出现干枯死亡,这说明CsEXP10基因RNAi干扰载体的导入显著降低了黄瓜的耐盐性。