论文部分内容阅读
摘要:为了更加方便有效地利用Basta来筛选带草铵磷(PPT)抗性Bar基因的转基因拟南芥,对不同时期喷洒不同浓度Basta的效果进行了研究。结果表明:拟南芥转化体刚长出2片真叶时对Basta比较敏感,此时开始喷施效果比较好;PPT含量为135%的情况下,稀释2 000~4 000倍喷施效果好,此时既可有效筛选出阳性苗,又不会抑制阳性苗的生长;第一次喷施后6天左右移栽阳性苗较好,此时可以明显区分出阳性苗,且移栽后缓苗快、长势好。
关键词:拟南芥;喷洒;筛选;Basta;草铵膦(草丁膦,PPT)
中图分类号:S482.4+9文献标识号:A文章编号:1001-4942(2013)05-0096-04
拟南芥(Arabidopsis thaliana)作为一种模式植物,具有基因组小、生长周期短、形体小、繁殖系数高、易于培养等优点[1],而且基因组测序已经完成[2]。同时,拟南芥属十字花科,具有高等植物的一般特点,拟南芥研究中所取得的成果很容易用于其它高等植物包括农作物的研究,可产生重大的经济效益,因此拟南芥的研究越来越多地受到国际植物学界及各国政府的重视[3]。由于拟南芥转基因操作简便,技术成熟,并且具有各种功能缺失突变体,所以常被用来做基因功能研究。
在没有克隆抗除草剂基因以前,人们一直采用一些对抗生素具有抗性的基因作为报告基因,如cat、hyg、npt Ⅱ等[4]。但是抗生素的成本较高,并且会由于转化细胞对抗生素的解毒作用导致交叉保护,假阳性率高[5]。而抗除草剂基因作为报告基因,其筛选作用明显, 检测方法灵敏, 越来越受到人们的青睐,Bar基因是其中的代表[6]。
草铵膦(又名草丁膦)属有机磷类除草剂, 是非选择性广谱除草剂Basta的活性成分,在一些文献中常被称为膦丝菌素(Phosphinothricin,PPT),它通过植物的叶片或其它绿色部分被快速吸收[7]。草铵膦强烈抑制植物中谷氨酰胺合成酶(Glutamine synthetase, GS)活性,从而导致植物体内氮代谢紊乱,铵过量积累,叶绿体解体,进而光合作用受抑制,最终导致植物死亡[8]。
草铵膦抗性Bar基因编码膦丝菌素乙酰转移酶(Phosphinthricin acetyltransferase,PAT), PAT使PPT的自由氨基乙酰化,使之不能抑制GS的活性,含有该基因的植物具有对Basta的抗性[9]。目前在转基因拟南芥中Bar基因表达的检测方法主要有:(1)在含有PPT的选择培养基上观察种子的萌发能力[10],该方法种子消毒及播种都需要进行无菌操作,过程比较繁琐,并且所需的纯品PPT价格昂贵;(2)用PPT溶液进行全株喷洒,观察植株的生存能力[11,12],该方法不需无菌操作,操作简便,使用市售的农用Basta即可,成本较低。但迄今为止,尚未见有关全株喷洒方法的专门报道。本试验对不同时期和不同浓度Basta喷洒拟南芥的效果进行了研究,为筛选Bar基因为报告基因的转基因植株提供了一定试验参考。
关键词:拟南芥;喷洒;筛选;Basta;草铵膦(草丁膦,PPT)
中图分类号:S482.4+9文献标识号:A文章编号:1001-4942(2013)05-0096-04
拟南芥(Arabidopsis thaliana)作为一种模式植物,具有基因组小、生长周期短、形体小、繁殖系数高、易于培养等优点[1],而且基因组测序已经完成[2]。同时,拟南芥属十字花科,具有高等植物的一般特点,拟南芥研究中所取得的成果很容易用于其它高等植物包括农作物的研究,可产生重大的经济效益,因此拟南芥的研究越来越多地受到国际植物学界及各国政府的重视[3]。由于拟南芥转基因操作简便,技术成熟,并且具有各种功能缺失突变体,所以常被用来做基因功能研究。
在没有克隆抗除草剂基因以前,人们一直采用一些对抗生素具有抗性的基因作为报告基因,如cat、hyg、npt Ⅱ等[4]。但是抗生素的成本较高,并且会由于转化细胞对抗生素的解毒作用导致交叉保护,假阳性率高[5]。而抗除草剂基因作为报告基因,其筛选作用明显, 检测方法灵敏, 越来越受到人们的青睐,Bar基因是其中的代表[6]。
草铵膦(又名草丁膦)属有机磷类除草剂, 是非选择性广谱除草剂Basta的活性成分,在一些文献中常被称为膦丝菌素(Phosphinothricin,PPT),它通过植物的叶片或其它绿色部分被快速吸收[7]。草铵膦强烈抑制植物中谷氨酰胺合成酶(Glutamine synthetase, GS)活性,从而导致植物体内氮代谢紊乱,铵过量积累,叶绿体解体,进而光合作用受抑制,最终导致植物死亡[8]。
草铵膦抗性Bar基因编码膦丝菌素乙酰转移酶(Phosphinthricin acetyltransferase,PAT), PAT使PPT的自由氨基乙酰化,使之不能抑制GS的活性,含有该基因的植物具有对Basta的抗性[9]。目前在转基因拟南芥中Bar基因表达的检测方法主要有:(1)在含有PPT的选择培养基上观察种子的萌发能力[10],该方法种子消毒及播种都需要进行无菌操作,过程比较繁琐,并且所需的纯品PPT价格昂贵;(2)用PPT溶液进行全株喷洒,观察植株的生存能力[11,12],该方法不需无菌操作,操作简便,使用市售的农用Basta即可,成本较低。但迄今为止,尚未见有关全株喷洒方法的专门报道。本试验对不同时期和不同浓度Basta喷洒拟南芥的效果进行了研究,为筛选Bar基因为报告基因的转基因植株提供了一定试验参考。