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《吉林农业大学》 2016年
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紫花苜蓿Cu/Zn-SOD基因在矮牵牛中的表达及其耐冷性分析

平璐  
【摘要】:矮牵牛作为东北地区常见的花卉,由于其具有生长周期短、易成活、色彩丰富多样的特点,在城市园林植物中的应用非常广泛。并且矮牵牛再生繁殖能力较好,在植物基因工程中属于常用的受体材料,易于农杆菌转化。但矮牵牛不耐冷,不能在低温的气候条件下生长,降低了矮牵牛的利用率。若能提高矮牵牛的耐冷性,对于东北地区秋末冬初季节植物景观搭配,可以提供更多花色的选择。为此本试验结合矮牵牛特点,首先筛选不同品种矮牵牛的最适再生培养条件;并在此基础上,通过转入从耐寒性较强的紫花苜蓿“龙牧803”品种中克隆的Cu/Zn-SOD基因,使Cu/Zn-SOD在矮牵牛植株中进行过量表达,来提高矮牵牛植株的耐冷性。具体研究结果如下:1.四种不同花色的矮牵牛品种Pink、Red、Pink Vein和Peppermint以MS为基础培养基,并分别添加三种不同浓度的6-BA、NAA、IBA和除草剂双丙氨膦诱导不定芽,筛选出最适合矮牵牛受体转基因的材料为Pink品种;以及与之匹配的最优诱导培养基为:MS+1.0 mg·L-1 6-BA+0.5 mg·L-1NAA+3 mg·L-1bar。2.选择紫花苜蓿耐冷性较好的“龙牧803”品种作为材料,从中成功提取总RNA,通过反转录成cDNA后克隆得到Cu/Zn-SOD基因CDS区。在此基础上,通过构建植物表达载体pC3301-SOD,利用农杆菌介导的方式,将该植物表达载体转入到受体材料Pink中。3.得到的转基因矮牵牛材料,通过PCR检测,证明Cu/Zn-SOD基因已经转入到矮牵牛中;对PCR阳性植株通过Southern blot的杂交检测,确定Cu/Zn-SOD基因已经整合到矮牵牛基因组中,并且初步确定该外源基因为单拷贝;Southern杂交检测和Bar试纸条实验排除转基因植株的农杆菌污染。4.4℃低温条件下,阳性植株长势优于对照植株;阳性植株叶片相对电导率的上升趋势小于对照植株叶片;阳性植株叶片的叶绿素含量变化下降趋势小于对照植株叶片。以上结果说明转Cu/Zn-SOD基因能够有效提高矮牵牛植株耐冷性。
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