山杨转双价抗虫基因的研究

山杨转双价抗虫基因的研究

论文摘要

本文以山杨(Populus davidiana Dodetumefaciens)为受体材料,采用根癌农杆菌介导的叶盘转化法进行外源双价抗虫基因(Bt+蜘蛛杀虫肽)的遗传转化研究,探讨了影响山杨遗传转化的若干因子,初步建立了山杨遗传转化体系;获得了转化再生的植株,经PCR检测和Southern杂交检测,证明了目的基因已经整合到山杨的基因组中,为山杨的遗传转化及抗虫育种提供了理论基础和研究材料。本试验的研究结果如下:1、优化了山杨组培再生体系,结果表明,山杨不同组织的适宜培养基分别为:分化培养基:MS+BA 0.5 mg/L+NAA 0.01 mg/L;生根培养基:WPM+IBA 0.4 mg/L。2、筛选了山杨转化体及选择生根培养的卡那霉素和头孢噻肟钠浓度。卡那霉素抑制叶片分化的浓度下限为20 mg/L,芽诱导生根的卡那霉素临界浓度为20 mg/L;700mg/L的头孢噻肟钠能有效的除菌,且对叶片分化及生根培养没有不利影响。3、探讨了影响山杨遗传转化的主要因子,初步确立了山杨遗传转化体系。将带切口的健壮叶片预培养2 d后,用无菌蒸馏水稀释成OD600=0.3~0.4、培养至对数生长期的农杆菌(OD600=0.5)侵染叶片10~15min;共培养2 d后,转入到筛选培养基(附加700mg/L头孢噻肟钠+20 mg/L卡那霉素的MS培养基)中进行诱导抗性不定芽生长,当抗性不定芽长到1.5~2 cm时转入选择生根培养基(附加800 mg/L头孢噻肟钠+20 mg/L卡那霉素的WPM培养基)中诱导其生根。4、试验共侵染山杨叶片1862个,经过多次筛选和选择获得56个抗性芽,抗性芽率为3.0%。由抗性芽在经过选择生根培养后得到13株抗性植株,抗性芽生根率为23.2%5、对13个抗性植株的叶片进行PCR检测,其中有3株呈阳性,阳性率为23.1%。将呈阳性的叶片进行Southern杂交检测,3株均呈阳性,阳性率为100%,转化率为1.6‰。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 我国杨树虫害发生概况
  • 1.3 国内外杨树抗虫基因转化的现状及进展
  • 1.3.1 转Bt基因杨树
  • 1.3.2 转蛋白酶抑制剂基因
  • 1.3.3 转外源凝集素基因(Lectin)
  • 1.3.4 转昆虫毒素基因
  • 1.3.5 转复合抗虫基因
  • 1.3.6 其他类型的抗虫基因
  • 1.3.7 杨树转抗虫基因存在的问题
  • 1.4 杨树基因工程的遗传转化技术
  • 1.4.1 农杆菌介导转化法
  • 1.4.2 PEG法
  • 1.4.3 基因枪介导转化法
  • 1.5 转基因植物的外源基因的分子检测
  • 1.6 山杨概况
  • 1.7 研究的意义
  • 2 材料和方法
  • 2.1 材料
  • 2.1.1 工程菌
  • 2.1.2 植物材料
  • 2.1.3 试验药品及生化试剂
  • 2.1.4 主要仪器设备
  • 2.2 试验方法
  • 2.2.1 主要技术路线图
  • 2.2.2 高频组培扩繁体系的获得
  • 2.2.3 外植体遗传转化体系的建立
  • 2.2.4 山杨双价抗虫基因的转化
  • 2.2.5 转基因植株的分子检测
  • 2.3 本章小结
  • 3 结果与分析
  • 3.1 山杨组培再生系统的建立
  • 3.1.1 分化培养基的确定
  • 3.1.2 生根培养基的筛选
  • 3.2 根癌农杆菌介导山杨遗传转化体系的建立
  • 3.2.1 头孢噻肟钠浓度与叶片分化的关系
  • 3.2.2 农杆菌LBA4404对头孢噻肟钠的敏感性
  • 3.2.3 卡那霉素(选择压)对叶片分化和生长的影响
  • 3.2.4 头孢噻肟钠对茎段生根及生长的影响
  • 3.2.5 卡那霉素对山杨组培苗生根的影响
  • 3.2.6 菌液浓度对转化率的影响
  • 3.2.7 共培养时间对转化率影响
  • 3.2.8 侵染时间对转化率的影响
  • 3.2.9 抗性植株的获得和转化植株的生根
  • 3.3 转基因山杨的分子生物学检测
  • 3.3.1 转基因植株总DNA提取
  • 结论与讨论
  • 参考文献
  • 附录A
  • 附录B
  • 附录C
  • 附录D
  • 附录E
  • 攻读学位期间发表的学术论文
  • 致谢
  • 相关论文文献

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