彩叶草再生体系的建立及其遗传转化的初步研究

彩叶草再生体系的建立及其遗传转化的初步研究

论文摘要

彩叶草(拉丁名:Solenostemon scutellarioides,常用名:Coleus blumei)原产印度尼西亚爪哇岛,叶色富于多种颜色,是目前常见的室内观叶植物,另外彩叶草的叶可入药,具有清热解毒及消肿之功效;在日本等一些国家还从彩叶草中提取色素以用于食品染色;最有经济开发价值的是可以从彩叶草中提取一种叫做迷迭香酸的药物。本实验试图在建立了彩叶草的再生体系的基础上利用根癌农杆菌介导的叶盘转化法建立彩叶草的遗传转化体系,同时尝试用另一种不依赖于植物组织培养的花序浸渍法(floral-dip)进行彩叶草的遗传转化的研究。实验结果如下:1.建立了以叶片、茎段和叶柄为外植体的再生体系取C3叶柄为外植体接种在MS+6-BA 1mg/L+NA0.1mg/L中,获得62%的再生频率;将C3叶片和茎段分别接种在MS+6-BA 2mg/L+NAA 1mg/L中分别获得22%和61%的再生率;将C4的茎段和叶柄分别接种在MS+6-BA 2mg/L+NAA 1mg/L中分别获得62%和64%的再生频率。2.根癌农杆菌介导的彩叶草叶盘转化体系的初步研究实验确定的彩叶草的转化条件为:将叶片切成5×5mm2,茎段和叶柄切成0.5~0.8cm,以OD600=0.5~0.8的农杆菌菌液感染叶片5min,以OD<sub>600=0.8的农杆菌菌液感染茎段和叶柄8min,然后用无菌滤纸将多余菌液吸干,暗培养60~84h后用含400 mg/LCef的液体MS培养基振荡脱菌2h,无菌水冲洗4~5次后用无菌滤纸吸取多余水分,然后叶片接入MS1+200 mg/LCef+50 mg/LKm的培养基中进行筛选分化培养。3.获得了较高的以叶片、茎段、叶柄为受体的GUS基因的瞬时表达将脱菌后的叶片、茎段、叶柄用GUS染液进行染色,叶片的GUS+率最高可达100%,染色面积平均占叶片总面积的70%左右;茎段和叶柄的GUS+率最高可达85%,染色部位主要集中在两端伤口处。4.对花序浸渍转化法的一些影响因素进行了初步研究。确定了花序浸渍转化法的一些参考条件:将有少数花蕾已经开放,其他花蕾正要开放的花序在浸渍渗透液(MS+6-BA5 mg/L+5%蔗糖+0.05%表面活性剂(Silwet L-77)+(OD600=0.5~0.8的)农杆菌液)中浸泡3min,套上保鲜薄后在25~27℃的温度下暗培养48h,然后取掉保鲜薄后在温室中培养,种子成熟后,收集种子将其消毒后接种在1/2MS+Km50mg/L的培养基中进行筛选。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 文献综述
  • 1.1 彩叶草简介
  • 1.2 国内外彩叶草研究概况
  • 1.3 植物组织培养中两个常见问题及其解决办法
  • 1.3.1 褐化问题及对策
  • 1.3.2 玻璃化问题及对策
  • 1.4 植物基因转化系统的分类
  • 1.4.1 农杆菌介导的遗传转化介绍
  • 1.4.2 根癌农杆菌介导的叶盘转化法
  • 1.4.3 真空渗入转化法
  • 第2章 引言
  • 第3章 材料与方法
  • 3.1 实验材料
  • 3.1.1 植物材料
  • 3.1.2 农杆菌菌株和质粒
  • 3.1.3 主要仪器设备及试剂
  • 3.1.4 基本培养基
  • 3.2 实验方法
  • 3.2.1 培养条件
  • 3.2.2 无菌材料的获得
  • 3.2.3 再生体系的建立
  • 3.2.4 根癌农杆菌介导的叶盘法转化彩叶草的研究
  • 3.2.5 根癌农杆菌介导的花序浸渍转化方法转化彩叶草的研究
  • 第4章 结果与分析
  • 4.1 再生体系的建立
  • 4.1.1 四个品种在相同培养基中的愈伤诱导及分化情况
  • 4.1.2 不同激素配比对C3和C4愈伤诱导及再生的影响
  • 4.1.3 对再生影响的其他因素
  • 4.1.4 褐化和玻璃问题解决办法的探索
  • 4.1.5 根的分化
  • 4.2 根癌农杆菌介导的叶盘转化法的研究
  • 4.2.1 Km选择压的确定
  • 4.2.2 Cef抑菌浓度的确定
  • 4.2.3 菌液浓度和感染时间对转化的影响
  • 4.2.4 预培养对叶片转化的影响
  • 4.2.5 乙酰丁香酮对叶片转化的影响
  • 4.2.6 共培养时间对叶片转化的影响
  • 4.3 根癌农杆菌介导的花序浸渍转化法及其转化条件的研究
  • 4.3.1 浸渍时间对转化的影响
  • 4.3.2 菌液浓度对转化的影响
  • 4.3.3 外界温度对转化的影响
  • 4.3.4 植物发育时期对转化的影响
  • 第5章 讨论
  • 5.1 基因型对彩叶草分化的影响
  • 5.2 取材部位的选择
  • 5.3 褐化和玻璃化
  • 5.4 建立再生体系的重要意义
  • 5.5 影响转化率的主要因素
  • 5.5.1 预培养对转化的影响
  • 5.5.2 乙酰丁香酮的对转化的影响
  • 5.5.3 共培养时间对转化的影响
  • 5.5.4 脱菌过程中头孢浓度的选择
  • 5.6 花序浸渍法转化彩叶草
  • 第6章 小结
  • 参考文献
  • 致谢
  • 相关论文文献

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