农杆菌介导的抗逆基因BFL转化番茄的研究

论文摘要

不利的天气和土壤等环境条件是影响番茄产量和品质的重要因素,特别是近年来环境条件不断恶化,使地球上的生物有机体包括番茄遭受到越来越严重的危害,由此番茄抗逆性改良就显得更加迫切和重要了。随着现代分子生物学的飞速发展,一些与番茄抗逆能力有关的基因也逐渐被分离克隆,并应用于番茄抗逆改良。本文中采用的抗逆基因BOUNTIFUL（BFL）是从拟南芥中分离出的一种携带转录辅因子的AT-hook DNA突变体,国内外还未见有采用此突变体转化番茄的报道。本研究通过农杆菌介导的番茄叶盘转化法进行番茄的遗传转化,进行了抗逆基因BFL在番茄中的遗传转化研究,实验过程中得到结果如下:1、建立了番茄转化再生体系以根癌农杆菌COR308介导,叶盘转化法建立了‘M82’番茄转化再生体系。筛选了适于番茄转化的培养基配方;确定了50mg/L的卡那霉素为番茄‘M82’转基因的最适抗性筛选浓度,在转化过程中始终以50mg/L的卡那霉素进行连续的转化苗的筛选工作,极大地减小了转化植株的验证和栽培管理工作量,提高了转化生根植株的阳性率,在最后得到的所有生根植株中阳性株比率超过70%。2、BFL基因对番茄的遗传转化分析我们将来源于拟南芥中的BFL基因通过农杆菌介导法导入‘M82’番茄中,并获得53株转化植株,从表型看,大部分植株表现为植株生长旺盛,株型紧凑,具有更多丛生具皱的叶子,并且叶片面积增大。通过PCR初步检测表明,其中38株转化植株整合了外源BFL基因,对这些植株进行RT-PCR分析,检测到外源BFL基因在这些植株中都有不同程度的表达。同时对这些植株叶片进行组织化学染色法检测到GUS报告基因在植株叶片中表达。另外对叶片结构的分析也表明,转化植株叶片表皮细胞是野生对照植株叶片的表皮细胞体积的1.5倍。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 植物抗逆性研究进展
• 1.1.1 逆境引起的膜伤害
• 1.1.2 与环境胁迫有关的生理生化效应
• 1.1.3 抗性生理涉及的某些相关问题
• 1.2 植物基因工程
• 1.2.1 基因工程在作物育种方面的应用
• 1.2.2 获得转基因植物的途径
• 1.3 基因工程改良番茄品种
• 1.3.1 生物逆境（Biotic stress）抗性基因工程
• 1.3.2 非生物逆境（Abiotic stress）抗性基因工程
• 1.3.3 耐储藏、延迟成熟基因工程
• 1.3.4 品质改良基因工程
• 1.3.5 雄性不育基因工程
• 1.4 立题依据、研究目的及预期目标
• 1.4.1 研究的依据和目的
• 1.4.2 主要研究内容及预期目标
• 2 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 植物材料
• 2.1.2 菌株、质粒和抗生素
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 番茄转化体系的优化
• 2.2.2 细菌培养
• 2.2.3 碱裂解法（alkaline lysis）提取质粒DNA
• 2.2.4 农杆菌直接导入法
• 2.2.5 组织化学染色方法
• 2.2.6 组织学检测方法
• 2.2.7 转基因植株的分子检测
• 3 结果与分析
• 3.1 番茄转化植株的获得
• 3.1.1 不同激素及组合对分化率的影响
• 3.1.2 不同外植体对分化率的影响
• 3.1.3 农杆菌转化体系
• 3.2 转基因番茄的分子检测
• 3.2.1 转基因番茄植株GUS检测
• 3.2.2 转基因番茄的PCR检测
• 3.2.3 转基因番茄的RT-PCR检测
• 3.3 组织学检测
• 4 讨论与结论
• 4.1 ‘M82’番茄再生系统
• 4.1.1 外植体来源
• 4.1.2 基本培养基
• 4.1.3 激素种类及配比
• 4.2 转化程序优化和转化植株选择
• 4.3 BFL基因在拟南芥中的遗传转化分析
• 4.4 外源基因遗传的稳定性
• 4.5 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简介