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《山东农业大学》 2005年
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GA对大白菜开花的诱导效应及利用RNAi技术获得晚抽薹转基因大白菜

夏广清  
【摘要】:植物生长发育受遗传因素和内外环境的影响。两者共同调控植物的生长发育、形态建成及开花结实等发育过程。其发育过程中不同信号传导途径间及它们之间的Cross-talking已被人们认识。赤霉素在大多植物中参与成花转变的信号传导过程,但其具体作用因植物而异,多种情况下可加速成花转变。本研究以冬性不同的两个大白菜(Brassica Campestris L,ssp pekinesis)B-17和1039自交系为试材,分别研究了植物成花生理信号(赤霉素)以及成花关键基因(LFY)的表达调控及在植物成花转变过程中的作用机理;同时采用RT-PCR方法,从大白菜花蕾中克隆了开花关键基因LFY,并构建了其双链dsRNA表达抑制载体,通过农杆菌介导法将其转入冬性较弱的秋大白菜1039中,并对转基因植株进行了形态学、生理学和分子生物学的研究,主要试验结果如下: (1)GA处理后可以使不同生态型的大白菜开花明显提前,同时使植物体内物质代谢、酶活性、DNA甲基化水平和内源GA含量发生了改变,具体表现为:随GA处理浓度增加,两个大白菜试材中可溶性总糖、蔗糖、淀粉和可溶性蛋白及内源GA含量增加:POD、α-淀粉酶活性升高而EST活性变化不明显;DNA甲基化水平降低。然而大白菜的冬性不同,对GA处理浓度反应也不同,在相同的条件下,弱冬性1039大白菜试材开花明显先于冬性较强的B-17大白菜试材,因此对冬性较弱的大白菜,较低的GA处理浓度就可以促进其开花。 (2)利用Northern杂交和相对定量PCR(RQRT-PCR)技术分析了GA不同处理浓度对大白菜种子、幼苗、花蕾中LFY基因表达的影响及其与LFYmRNA表达之间的关系。结果表明,LFY基因的mRNA在GA不同处理浓度下均有表达,并且在一定范围内,其表达量和GA处理浓度正相关。表明GA处理后,由于促进了大白菜不同发育阶段LFY基因的表达活性和其表达量,进而促进植物开花。 (3)通过改变培养基pH值和琼脂糖浓度,获得了由大白菜子叶-子叶柄诱导胚状体和不定芽的培养基配方。其分化生长培养基的配方分别为:MS培养基+3%蔗糖+4.5mg. L~(-1) 6-BA+0.5 mg. L~(-1) IAA, pH 6.0-6.2,琼脂糖浓度为1.0%-1.2%及MS培养基+3%蔗糖+4.5 mg. L~(-1) 6-BA+0.5 mg. L~(-1) IAA, pH5.7-5.8,琼脂糖浓度为0.8%-0.9%。通过对本实验供试的三个不同大白菜试材的比较研究发现,当pH值在6.0-6.2,琼脂糖浓度在0.8%-0.9%时,1039大白菜试材中有胚状体的形成,其诱导频率为1%左右,而当pH值
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