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黄梁木(Neolamarckia cadamba)是广泛分布于热带亚热带地区的茜草科团花属速生阔叶树种。其生长速度快、材质好,且在食品、医药、饲料等领域有着广阔的应用前景。随着黄梁木全基因组测序工作的完成,涉及木质部生长发育、次生代谢产物等生物合成路径中的关键功能基因的挖掘和鉴定已成为推动南方林木功能基因组和遗传改良研究的迫切和热点问题。然而,遗传转化体系和基因编辑系统的建立是解决功能基因分析和遗传改良的关键性技术。鉴于黄梁木的遗传转化和基因编辑技术体系尚属空白,本研究通过建立黄梁木茎段再生体系开展了β-D-葡萄糖苷酸酶基因(GUS)的遗传转化和基于CRISPR/Cas9基因编辑系统的蔗糖转运蛋白基因(SUTs)编辑的研究,旨在建立起有效的黄梁木遗传转化技术体系。主要实验结果如下:1.通过调整培养基不同激素配比,以侧芽的茎段为外植体诱导生成愈伤组织的最佳培养基配方为:MS+2 mg/L TDZ+1 mg/L 6-BA+0.1 mg/L 2,4-D+0.1 mg/L IBA,其中2,4-D和TDZ为形成愈伤组织组织的关键激素。其愈伤组织诱导率为66.67%,每个愈伤组织的平均萌芽植株数为93.7个。萌芽培养基配方为:MS+3 mg/L 6-BA+0.3 mg/L NAA。生根培养基为:MS+0.1 mg/L NAA。2.通过研究外植体材料发育状态、潮霉素敏感性、预培养时间、共培养时间、农杆菌菌液浓度、浸染时间等因素对黄梁木转化效率的影响,建立了黄梁木的遗传转化体系。确定了预培养4-10天的茎段为最佳外植体材料,16 mg/L潮霉素为愈伤组织最适宜选择压力。在转化苗诱导生根时,10 mg/L潮霉素比较适宜。共培养时间和外植体的发育状态对黄梁木转化效率影响最大。3.将携带GUS基因的pCAMBIA1305质粒用农杆菌介导转化黄梁木茎段,获得转基因植株。经GUS组织化学染色、PCR测序鉴定证实,GUS基因已成功导入黄梁木基因组中。4.利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,对NcSUT2、NcSUT3、NcSUT4进行基因定点敲除。本论文构建了5个3靶点的载体,其分别为:pYLCRISPR/Cas9-gRNA-SUT2载体、pYLCRISPR/Cas9-gRNA-SUT3载体、pYLCRISPR/Cas9-gRNA-SUT4-1载体、pYLCRISPR/Cas9-gRNA-SUT4-2载体、pYLCRISPR/Cas9-gRNA-NCSUT载体。利用上一步已建立的遗传转化体系将这些载体转入黄梁木中,通过PCR检测结果表明,初步获得CRISPR/Cas9介导的转基因植株36株,其中部分转基因植株(12株)的靶点DNA测序结果发现SUT基因编辑出现脱靶,其余的转基因植株正在鉴定之中。这说明35S启动子的CRISPR/Cas9系统在木本植物黄梁木的基因编辑中脱靶率较高。本文在黄梁木茎段再生体系的基础上成功建立起GUS基因和CRISPR/Cas9的遗传转化体系,并初步研究了黄梁木蔗糖转运蛋白基因(SUTs)的编辑技术,为黄梁木功能基因的分析和验证奠定了基础。