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《西北农林科技大学》 2003年
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酿酒葡萄遗传转化体系的建立及抗病基因双价表达载体的构建

王华  
【摘要】:植物病虫害已使农业生产蒙受严重损失。据不完全统计,全世界每年因病害而 造成的损失约占粮食总产量的 20-30%。其中,真菌病害是作物损失的主要原因。 植物基因工程技术为培育抗病植物品种开辟了一条全新而有效的途径。它主要是通 过把外源抗病基因导入植物从而提高植物对病害的抗性。近年来在植物抗病虫害基 因工程方面取得了很大的进展,已经鉴定和克隆了不少与抗真菌病害有关的基因, 并已经获得了许多能稳定遗传的抗病基因工程的植物。 葡萄是世界主要果树之一,葡萄与葡萄酒在世界经济中占有重要的位置。目 前,我国的葡萄与葡萄酒行业正处于高速发展阶段,根据世界粮农组织(FAO)统 计,2001 年我国的葡萄种植面积为 253 千公顷,葡萄产量为 3485 千吨,分别是世 界葡萄栽培面积的第 7 位和世界葡萄产量的第 5 位。预计到 2010 年,我国葡萄酒 生产量将由现在的 40 余万吨上升到 300 多万吨。我国将进入世界葡萄酒生产和消 费国家前列。但由于酿酒葡萄品种主要是欧洲葡萄 (Vitis vinifera L.) ,其丰 产、优质,但抗病性差。尤其是我国大多数酿酒葡萄种植区域在葡萄生长期降雨偏 多,导致葡萄霜霉病、白粉病等真菌病害严重,对酿酒葡萄的产量和质量影响很 大。故培育优质、抗病的酿酒葡萄品种对我国酿酒葡萄的生产和提高葡萄酒的质量 具有重要的意义。 本研究通过对酿酒葡萄遗传转化体系的建立及抗病基因双价表达载体的构建研 究,成功地由酿酒葡萄赤霞珠、黑比诺和霞多丽的离体叶片再生出不定芽;成功地 由赤霞珠、梅尔诺的胚株愈伤组织再生出体细胞胚;完善了酿酒葡萄遗传转化受体 系统的建立,为酿酒葡萄遗传转化创造了有利条件。本研究提出以 100mg/L 的卡 那霉素(kan.)筛选转基因葡萄梅尔诺胚性愈伤组织,获得农杆菌介导转基因酿酒 葡萄植株梅尔诺,提出可行的农杆菌介导转基因体系。本研究应用绿色荧光蛋白 (GFP)作为报告基因对基因枪介导葡萄转化细胞进行筛选,提出基因枪介导转基 因体系。本研究利用基因工程技术构建了几丁质酶基因与萝卜抗真菌蛋白基因、几 丁质酶基因和葡聚糖酶基因双价表达载体及其农杆菌工程菌株。为下一步通过已建 立的酿酒葡萄高效再生-遗传转化体系,将抗病基因双价表达载体导入酿酒葡萄, 以期获得优质、抗真菌的酿酒葡萄转基因植株、新品系奠定了基础。
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