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低温作为自然灾害的一种,不仅严重影响着植物的生长与发育,而且也在很大程度上限制着植物的地域分布及产量。植物受到低温胁迫后,细胞膜感知低温环境信号,通过信号转导激活以CBF信号途径为主,兼与其他途径交叠所构成的信号网络,继而调控下游相应功能蛋白的表达,赋予植物低温抗性。然而,CBF途径会导致植物生长延滞及赤霉素合成下降,因此,为了尽量减少CBF途径的激活对植物产生的不利影响,其精确调节显得十分重要。而RD29A启动子含有DRE和ABRE控制元件,受干旱、低温和高盐诱导表达,是理想的逆境诱导性启动子。因此,本实验中选择诱导型启动子RD29A来诱导CBF1的表达,以获得抗逆性强的花卉新品系,扩大其种植范围,延长开花时间,增加经济效益。主要实验结果如下:1.矮牵牛离体再生体系的建立。选择矮牵牛叶片为外植体,通过愈伤组织、不定芽和不定根的诱导,成功建立了矮牵牛的再生体系。其中,矮牵牛叶片的最佳再生培养基为:MS+0.5mg/L6-BA,再生率为75%;最佳生根培养基为MS,再生率为100%;2.三色堇离体再生体系的建立。选择三色堇顶芽和叶柄为外植体,成功构建了三色堇的再生体系。其中,通过植物激素的最佳配比,确定三色堇最佳愈伤诱导培养基为:1/2MS+0.2mg/L NAA+1.5mg/L2,4-D+3mg/L GA3,愈伤诱导率为88.6%;三色堇最佳分化培养基:MS+2.0mg/L6-BA+0.5mg/L NAA;并成功诱导出三色堇胚状体结构,从而大大缩短了三色堇离体再生培养的时间;由于诱导出了三色堇胚状体的结构,从而确定了三色堇最佳生根培养基为MS;3.确定了遗传转化时Kan筛选浓度和Cef抑制LBA4404生长的最低浓度。其中矮牵牛叶片愈伤诱导的最佳Kan筛选浓度为25m/L;不定芽生根的最佳Kan筛选浓度为5m/L。而Cef抑制农杆菌LBA4404生长的最低浓度为200m/L,从而可将Kan和Cef对植物再生的不利影响减到最小;4.经过叶片不定芽分化时的Kan筛选和诱导不定根时的Kan筛选,初步获得了5株pBI121-RD29A. L-DREB1B转基因矮牵牛幼苗和2株pBI121-RD29A-L-DREB1B三色堇转基因幼苗。用CTAB法提取每株的DNA进行PCR验证,鉴定出3株矮牵牛pB1121-RD29A.L-DREB1B转化植株。5.经过观察转基因系和野生型的矮牵牛,发现转基因系相对野生型而言叶大而稀疏,花期延迟,并进行了初步冷处理实验:(1)将经过冷驯化处理的转基因苗L4与野生型对照于-60C处理12h,然后24-26℃C恢复3天,发现野生型死亡而对照存活;(2)将未经冷驯化处理的转基因苗L4与野生型对照同时放入0℃C处理48h;24-26℃C恢复6天;结果野生型与转基因苗均死亡;(3)对转基因矮牵牛与野生型进行干旱处理20天,野生型死亡而转基因系存活,对其进行RT-PCR鉴定,证实是由于RD29A基因的表达赋予了转基因系一定的抗性。综合以上结果,转CBF1基因后矮牵牛的表型及其抗逆性都发生了改变,CBF1基因的表达增强了其抗冻性,同时RD29A基因的表达也赋予了植株一定的抗旱性。