离子束诱变和介导转化在拟南芥中的应用

【摘要】： 通过对拟南芥(Landersberg erecta生态型)愈伤组织诱导和植株再生培养体系的研究，发现B5+5mg/l2,4-D+0.5mg/lKT培养基和MS+5mg/lKT+0.1mg/lIAA培养基分别可以高效诱导愈伤组织和植株分化；同时建立了拟南芥幼苗的液体培养体系。 对冻害的防护问题进行研究并建立了离子注入愈伤组织和幼苗的实验体系。结果发现DMSO和玻璃化两种防护方法中，玻璃化预处理能更有效地防护活体组织在注入过程中受到的冻害，并且通过优化注入参数，找到了最适于拟南芥愈伤组织和幼苗的注入条件。 在对离子注入拟南芥种子引起的诱变效应的研究过程中发现，不同生态型拟南芥种子对注入剂量的敏感度不同，离子能量、离子类型对种子成苗率也有影响。通过研究拟南芥种子的成活率和剂量的关系寻找出合适的诱变剂量和转化剂量。结合随机扩增多态性DNA方法，研究了离子注入拟南芥种子在M1和M2代的DNA中引起的变异情况，以2.6、13、26×10~(15)N~+/cm~2三个剂量注入拟南芥种子，发现当代DNA变异率随离子注入剂量的增加而增加，分别为13.9％、14.9％、28.7％，与同类其它诱变手段相比，离子束具有变异率高的特点。M1代的变异条带在M2代有一部分保留下来。 对离子束介导质粒DNA转化拟南芥种子的实验体系进行了研究，发现拟南芥的干种子直接注入未能得到瞬间表达。而种子萌动24-48h后接受注入和转化，瞬间表达率约10％。此方法对于提高类似于拟南芥这样带有较致密种皮的小粒种子的转化效率有一定实际意义。 在活体组织注入后可以存活的前提下，通过对离子束介导质粒DNA导入拟南芥愈伤组织的遗传体系的研究，得到了GUS基因转入拟南芥愈伤组织的转化植株，转化效率达2％。 通过对离子束辅助农杆菌转染拟南芥幼苗的遗传转化体系的研究，发现在本实验体系下，不经离子注入直接与农杆菌共置的幼苗，未得到转化株，而由离子束辅助介导的，转化率高达3％。