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拟南芥作为模式植物和经典的实验材料,被广泛地应用于植物生物学研究的各个领域,使植物生物学的基础理论研究取得了突破性的进展。本实验是将耐盐性相关的甘露醇—1—磷酸脱氢酶基因(mtl D)插入真核表达载体pBin438中,构建成真核表达重组质粒pBGH。利用农杆菌介导的花浸法将重组质粒pBGH转化拟南芥,通过30 mg/L Kan抗性培养基筛选得到8株抗性苗。将这8株小苗移栽到小盆中培养,其中一株死亡。提取存活7株的叶片DNA进行外源mtlD基因的PCR检测,发现其中5株检测结果为阳性,阳性率为70%。转基因拟南芥与野生拟南芥相比,表型上发生了一些变化,主要表现在以下几个方面:(1)转基因拟南芥叶片比野生型的叶片要小,并且整个植株叶片数目相对较少;(2)转基因拟南芥开花期比野生型拟南芥晚了6—10 d左右;(3)转基因拟南芥植株矮化,主茎不很明显;(4)转基因拟南芥存在不同程度的花粉败育现象,成熟后果荚数量少,并且果荚长度比野生型要小得多,种子量亦少。
单株收获转基因拟南芥T1代种子点播到含有NaCl0.8%的培养基上,经过20d生长,对照拟南芥全部表现为植株矮小,根系不发达,而转基因拟南芥其后代出现了一定的分离,表现为有的植株健壮,有的植株和对照一样矮小。对在此培养基上生长的健壮植株和矮小植株进行mtlD基因的PCR检测,健壮植株表现为阳性,矮小植株表现为阴性。取在含有NaCl0.8%的培养基上生长健壮的T2代植株和对照植株进行甘露醇含量的测定,结果显示,长势良好的T2代植株中甘露醇含量比对照提高了约36%,说明外源mtlD基因确已整合到拟南芥染色体中并可以在部分植株得到较好的表达。本实验为培育转mtlD基因的耐盐作物奠定了良好的基础。