根癌农杆菌介导反义LFY基因转化兰考泡桐的研究

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泡桐原产我国,是一种深受广大群众喜爱的速生用材树种,但其丛枝病和低干大冠等问题长期以来一直困扰着泡桐的进一步发展。随着现代科学技术的发展,基因工程和细胞工程为解决这些问题提供了有效的方法和途径。 本试验研究了根癌农杆菌Ti质粒转化兰考泡桐的各种影响因素,优化了转化条件,建立了兰考泡桐遗传转化系统。筛选出了适宜泡桐组培叶片DNA的提取方法。利用PCR技术和GUS报告基因检测了外源基因在再生植株中的表达,为遗传转化提供了分子生物学证据。主要结果如下: 1)表达载体pBI121中整合了反义LFY基因,在反义LFY基因上有一HindⅢ酶切位点。通过碱裂解法提取DH5α的质粒,用HindⅢ和EcoRⅠ对其进行酶切,切出了预期大小的DNA片段。将此质粒用冻融法导入根癌农杆菌LBA4404。PCR扩增显示反义LFY基因转入农杆菌中。该农杆菌LBA4404即为转化兰考泡桐的工程农杆菌。 2)对根癌农杆菌LBA4404转化兰考泡桐叶片的影响因子(诸如选择压、脱菌抗生素、预培养时间、共培养时间、乙酰丁香酮、菌液浓度和侵染时间)进行了研究,确定出了最佳的组合条件:根癌农杆菌LBA4404转化兰考泡桐时,选取无菌苗上部幼嫩叶片,剪去叶缘,留少许叶柄,预培养3天;在OD600为0.35左右的菌液中侵染10分钟;共培养3天;然后在含Km 50mg·L-1,Cef500mg·L-1的诱导分化培养基上筛选,长出抗性芽后再在Km 30mg·L-1的生根培养基上筛选,可获得高的转化效率。 3)兰考泡桐叶片DNA用CTAB-Ⅰ、CTAB-Ⅱ、SDS-Ⅰ和SDS-Ⅱ 4种方法提取,提取的泡桐叶片DNA得率约为3.5~5.2μg·10mg-1,李锋:根癌农杆菌介导反义LFY基因转化兰考泡桐的研究A260/A280约为1 .7一1 .8,A26o/A23o在2.0以上,分子量在23kb以上,能够被EcoRI、Hindin酶切和进行RAPD分析。综合考虑得率、纯度和质量等因素,以SDS一I法为最佳方案。 4)以根癌农杆菌LBA4404介导反义LFY基因转化兰考泡桐叶片,获得抗性愈伤组织,诱导分化出芽后筛选培养。对再生植株进行GUS检测和PCR检测,结果显示外源反义LFY基因己转化到兰考泡桐中。GUS转化效率高达20%,在7株GUS阳性再生植株中有6株PCR检测到反义LFY基因的存在。
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