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反义ACC合酶转基因对蓝猪耳生长发育的影响

陈丙春  
【摘要】: 乙烯是五大类植物激素中结构最为简单的唯一的气态激素。它参与了从种子萌发到成熟衰老的一系列生命过程的调节。由于乙烯与植物的花、果的成熟和衰老有密切关系,控制乙烯的生物合成就可延缓其衰老,因而有重要的商业价值。ACC合酶(ACS)是高等植物乙烯生物合成途径中的限速酶,它在植物组织内的活性大小往往决定着乙烯产生的速率。先后有人利用反义基因技术进行了抑制乙烯生物合成研究工作。 蓝猪耳是一种观赏花卉,同时其具有独特的胚囊发育模式,在其发育的四核期,胚囊从珠孔端伸出,当胚囊完全成熟时,助细胞、卵细胞和大部分中央细胞均暴露于胚珠组织之外,是研究被子植物胚囊发育和受精的模式植物。本研究探索和完善了蓝猪耳遗传转化条件,并将反义ACC合酶基因转化蓝猪耳,以期获得延长花寿命,和有较高抗性的转基因蓝猪耳植株。 研究结果表明:(1)筛选蓝猪耳转化芽的最适卡那霉素浓度为400 mg/L。OD_(600)为0.1的菌液浓度菌液浸染叶盘10~20min,固体共培养基(含20μmol/L乙酰丁香酮)上23℃共培养7~8d可获得理想的转化效率,转化芽诱导率为27.2%;16h光照,8h黑暗是较理想的共培养光周期;茎段是较好的转化受体。在本实验中最高转化率为24.1%。转化植株从浸染起8-10周可以开花,甚至在培养瓶中即可完成其生活史。这个优良的转化系统为应用基因工程手段研究花发育和双受精机制奠定基础。(2)反义ACS转基因蓝猪耳与野生型的蓝猪耳相比较,乙烯的生成速率显著下降:叶片叶绿素的含量提高,是野生型的1.15倍;花开的更多,花的寿命增加一天;单个果实的种子的数量和重量均有所增加;叶片多胺的含量显著高于野生型的蓝猪耳;植株对氧化胁迫、酸胁迫、干旱胁迫的抗性均有增加。


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