转APX基因仙客来植株的获得及转S6PDH基因百合的耐旱性研究

论文摘要

植物遇到逆境时,体内会产生大量具有毒害作用的活性氧,严重影响植物的正常生长和发育过程。抗坏血酸过氧化物酶（APX）是清除活性氧的关键酶,当植物体内的活性氧积累时,能快速诱导APX表达,APX催化抗坏血酸与H2O2反应而使H2O2被分解。本研究通过农杆菌介导法将抗坏血酸过氧化物酶基因导入仙客来,获得转APX基因植株,为选育具有高抗逆性的新品种奠定基础。同时研究百合壮苗和生根的最佳培养基及PEG6000胁迫对转6-磷酸山梨醇脱氢酶（S6PDH）基因和未转基因百合的生理机制的影响,探索在逆境胁迫下,S6PDH基因在植物中的重要作用和意义。主要研究结果如下:1通过农杆菌介导法获得转基因仙客来植株通过研究APX基因转化叶片中影响转化效率的多种因素,确立了5mg/LHyg,500mg/LCef,2d的预培养,4d的共培养,OD600值为0.8,侵染15min,延迟筛选10d的仙客来遗传转化体系,并获得了仙客来抗性植株。对43个仙客来抗性株系进行目的基因PCR扩增,结果有6个株系扩增出800bp的特异条带,对这6个株系进行Hyg引物PCR扩增,结果有4个株系扩增出680bp的特异条带,而对照植株无特异性条带出现,初步证明外源基因已转入仙客来植株中。2筛选出麝香百合的最佳壮苗和生根培养基研究表明PP333有促进百合鳞茎膨大的作用,并且随着PP333浓度的增大,鳞茎越大,但生根越难。不同浓度的PP333与0.1mg/L IBA结合,不仅促进百合生根,而且壮苗,其中以0.1～0.5 mg/L的PP333与0.1mg/L IBA组合效果最好。3转S6PDH百合在PEG模拟干旱条件下的生理生化变化研究了转S6PDH基因和未转基因百合组培苗在PEG6000胁迫下的生理生化变化,结果表明,在逆境下,蛋白质分解,渗透调节物质脯氨酸的含量逐渐上升,转基因百合的蛋白质含量高于未转基因植株,表明转基因植株的耐旱性高于未转基因植株;SOD,POD与CAT活性,转基因百合始终高于未转基因植株。转基因百合的电导率和MDA含量上升的速度低于未转基因植株,且转基因植株的MDA含量上升后,在1天后有所下降,表明抗氧化物质在逆境中清除活性氧,减少其对植物的损伤,在持续胁迫下,MDA含量逐渐上升。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 活性氧的产生、危害及清除
• 1.1.1 活性氧的产生机制
• 1.1.2 活性氧对植物的伤害作用
• 1.1.3 活性氧的清除系统
• 1.2 仙客来遗传转化的研究进展
• 1.2.1 报告基因转化仙客来研究进展
• 1.2.2 仙客来花色基因研究进展
• 1.2.3 仙客来抗性基因研究进展
• 1.3 PP333 的功能与应用
• 1.3.1 PP333 的功能
• 1.3.2 PP333 在观赏植物上的应用
• 1.4 6-磷酸山梨醇脱氢酶的功能及其研究进展
• 1.4.1 山梨醇的功能及合成
• 1.4.2 6-磷酸山梨醇脱氢酶基因的克隆及转基因研究
• 1.5 干旱胁迫下的生理生化变化
• 1.5.1 光合作用和呼吸作用对干旱胁迫的响应
• 1.5.2 干旱胁迫对膜透性的影响
• 1.5.3 干旱胁迫对渗透调节物质的影响
• 1.5.4 干旱胁迫对活性氧和抗氧化酶活性的影响
• 1.5.5 干旱胁迫对水分代谢的影响
• 1.5.6 干旱胁迫对其它生理过程的影响
• 1.6 本研究的目的意义
• 第二章 APX 基因转仙客来植株的获得
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 植物材料
• 2.1.2 载体和菌株
• 2.1.3 引物
• 2.1.4 仙客来叶片抗生素敏感性的确定
• 2.1.5 抑菌素浓度的确定
• 2.1.6 根癌农杆菌介导仙客来叶片的转化
• 2.1.7 抗性植株的再生
• 2.1.8 抗性植株的PCR 检测
• 2.2 结果与分析
• 第三章 麝香百合的壮苗和生根研究
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 植物材料
• 3.1.2 方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 不同浓度的 PP333 对百合组培苗生根的影响
• 3.2.2 PP333 对百合组培苗生长的影响
• 3.2.3 0.1 mg/L IBA 与不同浓度的PP333 组合对百合组培苗生根的影响
• 3.2.4 0.1 mg/LIBA 与不同浓度的PP333 对百合组培苗生长的影响
• 第四章 转 S6PDH 百合在 PEG6000 模拟干旱条件下的生理生化变化
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 材料
• 4.1.2 材料的培养与处理
• 4.1.3 测定方法
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 PEG 渗透胁迫对百合渗透调节物质的影响
• 4.2.2 PEG 渗透胁迫下蛋白质含量的变化
• 4.2.3 PEG 渗透胁迫对百合的伤害
• 4.2.4 PEG 渗透胁迫对百合抗氧化物质的影响
• 第五章 讨论
• 5.1 根癌农杆菌介导的仙客来遗传转化
• 5.1.1 预培养对仙客来叶片遗传转化的影响
• 5.1.2 共培养对仙客来叶片遗传转化的影响
• 5.1.3 农杆菌浓度及侵染时间对叶片遗传转化的影响
• 5.1.4 AS 对仙客来叶片遗传转化的影响
• 5.1.5 植物转APX 基因的研究
• 5.2 百合的壮苗和生根
• 5.3 转 S6PDH 百合在 PEG 模拟干旱条件下的生理生化变化
• 第六章 结论
• 6.1 获得转基因仙客来
• 6.2 筛选出麝香百合的最佳壮苗和生根培养基
• 6.3 转 S6PDH 百合在 PEG 模拟干旱条件下的生理生化变化
• 参考文献
• 附录
• 缩略词表
• 致谢
• 个人简介