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刺槐(Robinia pseudoacacia L.)又名洋槐,豆科(Leguminosae)蝶形花亚科(Papilionoideae)刺槐属(Robinia L.),落叶乔木,它适应性强,生长快,材质好,用途广,繁殖容易,具有一定耐盐碱性,因此成为人工造林优选树种。但是其有限的耐盐能力限制了它在重盐碱区的应用。应用基因工程技术提高刺槐的耐盐性是拓展其用于重盐碱区绿化、造林的重要途径。本试验根据GenBank中公布的刺槐液泡膜上Na+/H+逆向转运蛋白基因序列设计了特异性引物,以盐胁迫处理刺槐种子水培幼根诱导Na+/H+逆向转运蛋白基因表达,由根总RNA反转录所得cDNA第一条链为模板克隆了RpNHX1基因编码区序列,序列大小为1626bp,编码542个氨基酸,通过酶切和连接反应构建了用于刺槐遗传转化的表达载体PBI121-RpNHX1并将其转化土壤农杆菌LBA4404获得用于刺槐遗传转化的工程菌菌株。 试验选用刺槐耐盐无性系W009为材料,建立了以形成层为受体的刺槐遗传转化系统。研究表明:以形成层为外植体诱导愈伤组织的最佳培养基为:1/2MS+6-BA2.0mg/L+NAA0.2 mg/L+蔗糖3%+水解乳蛋白100 mg/L+琼脂6.5 g/L,愈伤诱导率最高可达92.5%。最适宜愈伤组织分化不定芽的培养基为1/2MS+6-BA1.5 mg/L+IBA0.3mg/L+TDZ0.06 mg/L+蔗糖3%+水解乳蛋白100 mg/L+琼脂6.5 g/L,分化率最高达到87.5%,平均每个外植体产生不定芽数目7.7个。以带芽茎段为外植体诱导丛生芽,以及华等(1993)研究为参考进行了改进:MS+6-BA2.0 mg/L+IBA0.5 mg/L+TDZ0.05mg/L+蔗糖5%+水解乳蛋白100 mg/L+AC0.5 g/L+琼脂6.5 g/L,分化率为67.3%,平均每个外植体产生不定芽4.7个。当产生的不定芽长至2-3 cm时转接到MS空白培养基进行复壮后再接种到生根培养基上,最适宜的生根培养基为1/2MS+NAA0.2 mg/L+IBA0.3mg/L+蔗糖1.5%+AC0.5 g/L+琼脂6.5 g/L,瓶苗生根率可达90%-100%。 农杆菌介导刺槐转RpNHX1基因试验中,将预培养1-2d的形成层和带芽茎段在活化好的农杆菌菌液中进行侵染,侵染时间10 min,菌液浓度以重悬后OD600=0.6为宜,侵染后的外植体在不含抗生素的培养基上共培养3d,共培养基中加入50 mg/L乙酰丁香酮能提高遗传转化效率。在研究不同抗生素对刺槐遗传转化受体系统影响的试验中,确定了以刺槐形成层为受体时最佳抑菌剂种类及其浓度以及选择剂的剂量方案,结果表明:抗生素Cef对外植体生长抑制作用小,抑菌效果好,浓度为200mg/L时能完全抑制农杆菌的生长。侵染后初次使用浓度为200 mg/L,随继代次数增加逐渐降低使用浓度直至完全除去。在诱导形成层愈伤组织分化的过程中添加100-125mg/L Kan能起到良好的筛选效果。侵染后的带芽茎段进行培养时添加200 mg/L Cef进行抑菌,诱导分化不定芽时加入60 mg/L Kan进行抗性筛选。抗性芽长至2-3 cm时,进行分离复壮,再接种到含有75 mg/L Kan的生根培养基上可诱导生根获得抗性植株。对抗性植株进行PCR检测,结果显示:形成层诱导的89个抗性苗检测出14个PCR阳性植株,带芽茎段诱导的27个抗性植株中检测出3株PCR呈阳性的植株。初步证明RpNHX1基因成功转入了刺槐。