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菊花(Chrysanthemum morifolium Ramat.),原产中国,是中国十大名花之一,同时它也是世界四大切花之首,占全球切花数量的30%。菊花脑(Chrysanthemum nankingense)为栽培菊花起源中参与起源且遗传背景最为简单的二倍体菊属野生植物。在对栽培菊花进行分子遗传学和分子生物学分析时,其简单的遗传背景为解决因菊花较高染色体数而遇到的难题提供了极好的模式作用。转基因技术成为进行作物品种改良和基因功能研究的重要手段。菊花是基因工程起步较晚的观赏植物,转化过程受载体和启动子类型等的影响,成功转化并能稳定表达的研究报道较少。菊花遗传转化效率低及转化的基因并没有得到预期表达是菊花基因工程研究中亟待解决的问题之一。研究转化方法和启动子对菊花转基因的影响有利于解决这一问题。主要研究结果如下:1.35S:GUS、2×35S:GUS超表达菊花的获得及表达分析通过设计引物,利用PCR等技术从pCAMBIA1301 Vector中克隆了35S启动子、2 ×35S启动子的序列。将35S启动子和2 ×35S启动子序列分别插入pORE R1 Vector、 pORE R2 Vector中,分别获得了重组载体pORE R1-35S:GUS、pORE R2-35S:GUS, pORER1-2×35S:GUS、pORE R2-2×35S:GUS,通过农杆菌介导法将构建的菊花遗传转化载体分别导入切花菊品种‘神马’中。共转化4090个菊花叶盘,经过筛选共得到22个高表达转基因株系。22个转基因株系经PCR验证发现目标片段已经成功插入菊花基因组。GUS荧光定量PCR显示:在同一类型的载体中,2 ×35S比35S启动子表现出明显的优势性,可获得高表达的转基因株系,前者的GUS表达量约为后者的2倍,GUS化学染色也较深。2.农杆菌介导的菊花叶片瞬时转化体系的构建本研究以GUS作为报告基因,通过农杆菌注射渗透法将含有GUS基因的表达载体pORE R1-2×35S:GUS转入菊花脑、菊花‘神马’和‘优香’叶片,探讨了基因型、叶片位置等因素对基因瞬时表达效果的影响。结果表明:菊花品种‘优香’的瞬时转化率最高,为76.67%,表达效率也最佳;菊花脑的转化率最低,为60.0%,表达效率较差,部分叶片枯死;瞬时转化注射叶片选择第4片全部展开叶为宜。为了便于其它基因的操作,把GUS基因重组到Gateway载体pMDC 43 (2×35S),进一步验证了其在上述种源中的瞬时表达有效性。该体系的建立为在菊花叶片中基因功能的分析提供了有效手段,并以此为基础为进一步获得高效稳定的转基因菊花奠定了良好基础。综上所述,证实了2 ×35S 能在菊花中高效表达;建立了菊花及菊花脑的农杆菌介导的瞬时转化体系。