论文部分内容阅读
毛白杨作为速生树种之一，世界范围内栽培广泛，遗传资源丰富，无性再生能力强，生长迅速，轮伐周期相对来讲比较短，被普遍认为是未来生物能源的重要物种之一，并且作为林木分子生物学研究的模式物种。杨树是继拟南芥和水稻之后第三个测定全基因组序列的植物，并且是第一个测定全基因组序列的多年生木本植物。在植物中，最显著、最快速的激素反应之一就是生长素诱导离体茎和胚芽鞘切段的迅速伸长。生长素参与调控植物的许多生长发育过程，研究生长素极性运输与信号转导有利于揭示生命机理。利用本研究室已构建的PtAUX1表达载体，转化毛白杨，对基因功能进行分析研究。RT-PCR检测验证转基因毛白杨，分析转基因植株表型和离体条件下的形态发生。毛白杨内运载体PtAUX1基因经Southern杂交，检测阳性的3个转基因株系，成功检测到杂交信号，表明毛白杨生长素内运载体基因PtAUX1构建成功。RT-PCR检测PtAUX1基因在毛白杨的幼芽、幼叶和幼根中均有表达。通过对毛白杨遗传转化体系的优化，得到了毛白杨叶圆盘转化的最佳条件。毛白杨叶片不定芽分化最佳培养基为MS+IAA（0.25mg/L）＋6-BA（0.25mg/L）+ZT（0.25mg/L），pH为6.0，分化出的不定芽长到2cm左右时，切下接种到不含激素的MS培养基中生根。MS培养基添加的细胞分裂素和生长素的量比例在2-5:1之间时，可以诱导不定根的形成。毛白杨叶片对Kan较敏感，在对转化毛白杨扩繁、生根及筛选转基因组培苗时的浓度以50mg/L为临界值。选用LBA4404菌株，农杆菌浓度的OD600值为0.4时接种叶片，侵染时间15分钟时的转化效率最高。在转基因操作过程中，外植体预培养2d，农杆菌与外植体在暗处共培养2d，诱导物是乙酰丁香酮（200μmol/L）能提高转化率。过量表达35::PtAUX1转毛白杨植株表现出了生长旺盛，叶片数量增多，高生长加快。转基因毛白杨在低光照条件下，株高为野生型的2-3倍，叶片在颜色、大小、厚度及数量明显优于野生型。对低光照强度的转基因叶片进行RT-PCR检测，不同时期不同部位的PtAUX1的表达量不同，对光照的敏感性比野生型要低。这些结果初步揭示了PtAUX1基因的功能，证实了生长素在植物生长发育过程中的重要作用。PtAUX1基因在器官中普遍表达，这与其作为生长素内运载体把生长素运输到植物体各部分的功能要求相符合。本文以毛白杨为研究对象，研究生长素运输载体基因在毛白杨发育过程中的作用。