PSAG12-ipt基因导入延缓中华结楼草衰老研究

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针对生产上中华结缕草(Zoysia sinica Hance)抗寒性差、叶片易早衰、绿色期短的问题,将拟南芥中衰老特异启动子PSAG12控制下的ipt基因(PSAG12-ipt)导入中华结缕草,获得了抗寒性提高、叶片衰老延缓的转基因株系。主要研究结果如下: 1 建立了一套高效的中华结缕草再生体系。以中华结缕草成熟种胚为外植体,在改良MS培养基中添加2mg/L 2,4-D或3mg/L Dicamba可使愈伤透导率分别达34.2%和40.8%。而在继代培养基中添加低浓度6-BA对非胚性愈伤组织转变成胚性愈伤组织起重要作用,其中2mg/L 2,4-D或3.0mg/LDicamba配合0.1mg/L 6-BA诱导出的胚性愈伤组织比例较高;胚性愈伤组织分为两种类型,Ⅰ型再生能力最强;分化培养基最佳激素配比是0.2mg/L Dicamba+0.1mg/L 6-BA,再生率可达51.8%,其次为0.2mg/L 2,4-D+0.1mg/L 6-BA,再生率为38.6%。 2 通过基因枪介导法将PSAG12-ipt导入中华结缕草胚性愈伤组织,经抗性筛选、PCR扩增和Southern杂交,共获得37株转ipt基因植株。其中有6个转基因株系衰老延缓、绿色期延长,生育后期体内细胞分裂素、可溶性蛋白等含量明显高于野生型,而脱落酸含量明显下降。通过测定离体叶片培养过程中光合速率的变化,也证实了转基因植株叶片衰老速度明显减慢。 3 以中华结缕草种胚诱导出的胚性愈伤组织作为受体,以NTPII作抗性基因,通过农杆菌介导法成功地将嵌合基因PSAG12-ipt导入结缕草胚性愈伤组织中,在含100mg/L G418的培养基上经筛选、分化、壮苗后得到35株转化植株。经PCR、Southern杂交后,证明PSAG12-ipt已成功整合到结缕草基因组中,但只有5个转基因株系在生育后期体内的细胞分裂素显著提高、离体叶的叶绿素降解延缓、枯黄期平均推后15d、衰老受到明显抑制。 4 遮阴、低温是限制中华结缕草推广应用的主要逆境因子。本文探讨了遮阴和低温对转基因结缕草中PSAG12-ipt诱导与表达的影响,证实遮阴和10℃低温均能激活PSAG12-ipt的表达,并在一定范围内使PSAG12-ipt的表达量上调。
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