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试验以芝麻子叶为外植体,建立成熟的芝麻植株再生技术体系并进行了优化;同时开展根癌农杆菌介导的芝麻转基因技术研究。初步确定转基因体系中农杆菌最佳侵染时间、抗生素筛选最佳浓度及处理时期等关键技术指标,获得抗性植株6株。试验结果如下:
1、以子叶为材料,通过不同激素类型和浓度下不定芽的诱导发生比率分析,得出芝麻子叶诱导丛生芽的最佳培养基是MS+6-BA5.0mg/L+IAA1.0mg/L+ABA1.0mg/L+AgN035.0mg/L+蔗糖3%+琼脂0.8%,子叶分化率可高达100%;6-BA是子叶膨大的关键因子;ABA是子叶出芽的主要因素。
2、不定芽的增殖:以诱导出的不定芽为材料,在不同培养基类型下进行试管苗增殖比较试验,得出不定芽增殖的最佳培养基为MS+6-BA2.0mg/L+AgN032.5mg/L+蔗糖3%+琼脂0.8%;丛生芽数最多为379个/处理,增殖率高达1184.38%。
3、试管苗生根:将小苗分成单株接入生根培养基生根,得出试管苗生根的最佳培养基为1/2MS+NAA0.2mg/L+蔗糖3%+琼脂0.8%,平均生根数最多为8.56条。
4、头孢霉素抑菌最佳浓度:浓度在0-500mg/L之间对芝麻子叶不定芽的分化率无明显影响,且浓度为500mg/L时可完全抑制农杆菌的生长,因此,头孢霉素的最佳杀菌浓度定为500mg/L。
5、转基因抗性筛选中的最佳药剂浓度:从外植体的卡那霉素(Km)和潮霉素(Hyg)抗性筛选试验可知,子叶块在Km70mg/L时分化率为8%,在Hyg40mg/L时分化率为14.81%;诱芽在Km70mg/L时芽增殖率为10.71%,在Hyg60mg/L时芽增殖率为20%;生根在Km20mg/L时平均生根条数为0.39条,在Hyg10mg/L时平均生根条数为0.5条;因此在以后的筛选试验中分别选择亚致死浓度Km70、70、20mg/L,Hyg40、60、10mg/L;
6、在芝麻子叶的遗传转化中可以省去预培养步骤,子叶适宜的根癌农杆菌的侵染时间为20min左右;共培养时间为8d。
试验以芝麻的子叶为材料,在优化再生体系的基础上利用根癌农杆菌介导的叶盘法对pCAMBLA1301和pCAMBLA2301空载体进行遗传转化,获得了抗性植株6株,目前尚未检测到阳性植株,检测方法还有待进一步研究。