芸芥(Eruca Sativa Mill)发状根的诱导、超低温保存及次生代谢物的分析

芸芥(Eruca Sativa Mill)发状根的诱导、超低温保存及次生代谢物的分析

论文摘要

芸芥(Eruca Sativa Mill)是十字花科芝麻菜属的一个种,是迄今为止人们发现的最为抗旱、耐瘠薄的十字花科油料作物。与其它十字花科植物一样,芸芥中含有一种叫做硫苷(glucosinolate)的次生代谢物,该物质在芥子酶等(myrosinase)的作用下,会发生降解并生成具有抗癌作用的异硫氰酸盐(isothiocyanates,简称ITCs),因此,芸芥不仅是十字花科油料作物进行硫苷和遗传育种研究的重要基因资源,而且还可被作为研究植物抗旱、抗病等机理的模式作物。此外,由于发状根具有生长速度快,激素自养等特点,因而,发状根培养技术被公认为是目前生产植物次生代谢物的一条有效途径。所以,本研究通过实验建立了发根农杆菌(Agrobacterium rhizogene)R1000介导的芸芥的高效遗传转化体系,为通过发状根的大规模培养进而生产其次生代谢物而奠定基础,主要研究结果如下: 1).在所使用的R1000、A4和LBA9402三种发根农杆菌中,R1000对芸芥的转化频率最高,A4和LBA9402次之,且在三种不同的外植体(子叶、胚状体、下胚轴)中,子叶的转化率最高(28.9%);若把外植体在没有激素的MS培养基上进行预培养有利于转化,其中预培养2天诱导率最高,可达29.5%,且将外植体在农杆菌悬浮液中侵染20min效果较好,可得到较高的转化频率; 2).对诱导出的发状根进行了PCR检测,扩增结果表明,发根农杆菌Ri质粒的rolB基因序列已经整合到芸芥发状根基因组中; 3).用发状根诱导出了愈伤组织并再生成植株,其中最佳的诱导和分化培养基激素组合分别为MS+NAA(2.0mg/l)+BA(0.1mg/l)和MS+BA(1.5mg/l)+IAA(0.5mg/l); 4).发状根大量扩繁的最佳条件为:在3L的三角瓶中装入1/2MS液体培养基1L,于室温条件下,110r/min的摇床上,震荡悬浮培养; 5).可溶性全蛋白的SDS—PAGE表明,与普通根相比,在发状根的可溶性蛋白中有一条明显的差异条带出现; 6).氯化钯法测得芸芥发状根中硫苷含量仅为普通根的62.5%,而高效液相色谱显示芸芥发状根中存在着4种硫苷; 7).用包埋玻璃化法成功对芸芥发状根种质进行了超低温冷冻保存,成活率高达75%。

论文目录

  • 中文摘要
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  • 缩写词表
  • 前言
  • 一.发状根的生物学特性
  • 二.植物次生代谢产物的生产及研究现状
  • 三.超低温保存及研究现状.
  • 四.芸芥及本研究的目的与意义
  • 材料与方法
  • 一.实验材料
  • 二.实验方法
  • 1.发根农杆菌介导的遗传转化
  • 2.发状根的PCR扩增鉴定
  • 3.发状根愈伤组织的诱导及再生植株的分化
  • 4.发状根生长的影响因素研究
  • 5.发状根可溶性蛋白质的分析
  • 6.发状根次生代谢物硫代葡萄糖苷(硫苷)的分析
  • 7.芸芥发状根的超低温冷冻保存
  • 结果
  • 1000生长曲线分析'>一.发根农杆菌R1000生长曲线分析
  • 二.影响发状根转化频率的因素
  • 1.无菌苗苗龄对转化频率的影响
  • 2.不同的外植体对转化频率的影响
  • 3.预培养时间对转化频率的影响
  • 4.不同供体菌对发状根诱导的影响
  • 5.乙酰丁香酮(AS)对芸芥转化频率的影响
  • 6.pH值对发状根诱导的影响
  • 7.浸染时间对芸芥转化频率的影响
  • 8.共培养时间对芸芥转化频率的影响
  • 三.芸芥发状根DNA的PCR扩增结果分析
  • 四.发状根愈伤组织的诱导及再生植株的分化
  • 五.影响发状根生长因素的研究
  • 1.培养基种类与体积大小对发根生长的影响
  • 2+和Ag+离子对发根生长的影响'>2.Cu2+和Ag+离子对发根生长的影响
  • 六.发状根可溶性蛋白质的电泳分析
  • 七.发状根中硫苷含量的分析
  • 1.硫苷含量的测定
  • 2.硫苷的高效液相色谱分析
  • 八.芸芥发状根的超低温保存
  • 讨论
  • 1.转化条件对发状根诱导的影响
  • 2.发状根中硫苷含量的分析
  • 3.发状根愈伤组织的诱导和再生植株的分化
  • 4.芸芥发状根DNA的PCR扩增结果分析
  • 5.芸芥发状根的超低温保存
  • 图版
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表的学术论文
  • 致谢
  • 相关论文文献

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