热研7-33-97橡胶树胚性悬浮细胞遗传转化体系的建立及橡胶树HbLYKs基因遗传转化

来源 :海南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wang9230c
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
巴西橡胶树是天然橡胶的主要来源,天然橡胶是我国重要的战略物资。长期以来,我国天然橡胶依赖进口量超过80%,已成为影响橡胶工业可持续健康发展的瓶颈。建立高效、稳定的橡胶树组织培养体系和遗传转化体系,利用转基因技术对巴西橡胶树进行功能基因研究和遗传改造,是加快橡胶树品种改良,培育高产高抗橡胶树品种的有效途径。植物悬浮细胞系因具有细胞增殖速度快、分散性和均一性好以及通过体细胚发生途径形成再生植株还可避免嵌合体的形成等优点,是植物遗传转化的良好材料,但植物胚性悬浮体系的建立和胚性维持取决于品种特性、培养条件以及培养方式等。本研究以我国植胶区大规模推广种植的橡胶树抗风高产品种热研7-33-97的花药体细胞胚为外植体诱导的体细胞胚胚性愈伤组织为初始组织材料,建立起稳定的橡胶树胚性悬浮细胞系并诱导植株再生。在此基础上,选用橡胶树胚性悬浮细胞团作为遗传转化的受体,通过对根癌农杆菌介导的橡胶树体胚胚性悬浮细胞的转化条件筛选,建立其遗传转化体系,并利用该遗传转化体系转化橡胶树病原模式激发免疫PTI信号途径基因HbLYK1基因,经潮霉素抗性筛选和分子检测,已获得转橡胶HbLYK1基因的转化愈伤组织和转化胚状体,有待下一步的有效萌发成苗;另外,以转化橡胶HbL YK1的同源基因HbLYK3的转化芽为接穗,进行芽苗砧嫁接,获得嫁接成活的转橡胶HbLYK3植株,为建立橡胶树高效稳定的胚性悬浮细胞遗传转化体系、完善转基因再生植株成苗和移栽技术体系奠定基础。主要研究结果如下:1、以橡胶树热研7-33-97花药未成熟体细胞胚为外植体,接种至改良MS+2,4-D 2 mg.L-1+KT 0.5 mg·L-1的胚性愈伤组织诱导培养基上,培养40-50 d,获得颜色鲜黄、生长均一和结构松散的松脆胚性愈伤组织,是建立橡胶树体胚胚性悬浮细胞系的优良初始愈伤组织材料;2、将松脆胚性愈伤组织接种到液体增殖培养基MS+2,4-D 1 mg·L-1+KT 1.5 mg·L-1+NAA 0.5 mg·L-1+5%椰子汁中进行悬浮培养,每8d继代一次:悬浮培养过程中,将培养物依次经20目、100目和170目不锈钢网筛筛选愈伤组织颗粒,悬浮培养物经过1-2月筛选后,可获得分散性良好、均一小颗粒和增殖迅速的鲜黄致密胚性悬浮细胞系;适宜初始愈伤组织接种量为1.2 g·50 mL-1,悬浮细胞的传代培养比率以1:3为宜;3、胚性悬浮细胞团在固体的改良MS+KT 0.5 mg·L-1+0.2 mg·L-1 IAA+0.5 mg·L-1 GA3分化培养基上,体细胚发生率68.7%;在未添加激素的改良MS培养基上,体细胞胚成熟诱导率53.08%,体胚萌发苗率为24.7%;体细胞胚再生植株经炼苗移栽,成活率达90%以上;对不能生根的胚芽短茎进行芽苗砧嫁接,以顶芽为接穗的嫁接苗成活率95%以上,以腋芽为接穗的嫁接苗成活率约为50%,以芽苗砧嫁接的方式补充再生芽成苗,可有效提高胚性悬浮细胞系的植株再生频率;4、适时以“液体-固体-液体”交替培养的方式对胚性悬浮细胞系和松脆性胚性愈伤组织进行继代保持,是胚性细胞团提纯复壮的有效途径。以此方式继代培养一年半,胚性悬浮细胞系仍然维持良好的胚性和较高的植物再生频率;5、以体胚胚性悬浮细胞团为遗传转化受体、GUS基因为报告基因,建立了橡胶树体胚胚性悬浮细胞系的遗传转化体系:筛选抗生素潮霉素浓度为30 mg·L-1、农杆菌抑制抗生素羧苄青霉素为300 mg·L-1;侵染菌液浓度OD600值为0.8,侵染时间为8 min,乙酰丁香酮(AS)100 μM、共培养温度为22℃,以固体共培养方式共培养3d为宜,抗性愈伤组织转化率约15%;6.利用体胚胚性悬浮细胞遗传转化体系转化橡胶树PTI先天免疫途径基因HbLYK1,获得转橡胶HbLYK1的转化愈伤组织和转化体细胞胚状体,通过PCR、westerm blot等方法检测,确定外源基因橡胶HbLYK1已成功整合到橡胶基因组DNA中;7.以转橡胶HbLYK1同源基因HbLYK3基因的转化芽为接穗,进行转化芽芽苗砧嫁接,成功获得嫁接成活的转橡胶HbLYK3基因的再生植株。综上所述,本研究初步建立了橡胶树体胚胚性细胞悬浮系及其遗传转化体系,完善橡胶树转基因植株成苗体系,可进一步优化以建立橡胶树高效、稳定的体胚胚性悬浮细胞系的遗传转化体系,为今后橡胶树功能基因研究、有目的地遗传改良和创制橡胶树新种质提供有效的技术方法;另转化橡胶树病原模式激发免疫PTI信号途径基因HbLYKs基因的转化植物材料也为创制新的橡胶树抗病新种质资源奠定基础。
其他文献
基于过硫酸盐(PS)的高级氧化技术非常具有应用潜力。目前,常用铁基催化剂活化PS,但大部分铁基催化剂易团聚、产生大量污泥影响出水水质、铁相的有效电子利用效率不高,影响了
目的:冠状动脉血管斑块形成是老年人常见的血管病变,而易损斑块(vulnerable plaque,VP)的出现和破裂与血栓生成可导致急性冠脉综合征(acute coronary syndrome,ACS)。而ACS包
一直以来农药在防治病虫害、提高农产品产量和质量等方面发挥着非常重要的作用。然而,农药残留不仅会造成严重的环境污染,甚至会进入人体内部引起头痛、腹泻、尿失禁、支气管
“打工诗歌”作为当代中国的一个重要文学现象,生动地展示了底层个体生命由乡进城的生存境遇、精神状态以及心路历程,并深入介入了转型期中国的历史书写。特定的文学现象产生
社会快速发展的同时也引发了一系列环境问题,其中,水体中重金属离子污染引起了人们的极大关注。Cu(II)、Pb(II)和Cd(II)是非常常见的重金属离子,在人体内会对身体造成严重的负面影
随着我国交通运输事业的快速发展,预应力混凝土连续刚构桥以其良好的结构特点应用非常广泛。然而以挂篮悬臂施工的连续刚构桥,一方面在施工过程由于内外因素的影响,主梁的内
随着“一带一路”建设的发展,中国西北的神秘及其自然资源的丰富吸引着全国乃至世界各地的游客。甘肃作为丝绸之路的必经之地,诸多旅游景点与丝绸之路紧密联系。其中,兰州至
股价崩盘现象在我国资本市场上尤为频发,它导致国家财富缩水、上市公司市值蒸发、投资者信心备受打击,产生了严重的负面影响。近年来在股价崩盘成因领域出现了一些优秀的研究
随近年来撞击和爆炸事件的增加,建筑物的安全防护日益成为工程界的研究焦点。双钢板-混凝土组合结构(SCS组合结构)具有高承载力和高延性的特点,特别适合用于抵抗冲击和爆炸等
近些年来,随着泵在工程应用领域的不断投入运行,泵的快速启动、事故断电停机、飞逸、快速启闭阀门等瞬态过程时有发生,稳定性问题日益。在这些过程中,泵的转速、流量等一系列