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中国水仙(Narcissus tazetta L.var. chinensis Roem)隶属石蒜科水仙属,多年生草本植物,是多花水仙的一个变种。中国水仙主要产地在福建漳州,上海崇明,浙江舟山,其中以漳州水仙最为有名。目前,种球退化、繁殖速度慢、花色单一已成为制约中国水仙发展的主要障碍,除依靠高效栽培管理措施和脱毒种苗的快繁体系外,非常重要的就是进行品种改良。 本研究以中国水仙品种“金盏银台”为材料,从中国水仙花瓣中分离得到控制水仙花色的相关基因,构建了八氢番茄红素合成酶(Psy)基因的反义表达载体,在建立中国水仙遗传转化体系的基础上,对中国水仙进行了遗传转化。获得了抗性芽,并进行了初步的分子验证。为创建中国水仙新种质提供技术基础,为水仙品种改良提供新的途径,也为阐明中国水仙花色调控的分子机理提供了研究基础。主要研究结果如下: 1.提取中国水仙花瓣的RNA,反转录为cDNA二链,并以此为模板克隆类胡萝卜素合成途径中的关键基因Psy、LycB(番茄红素环化酶)和Pds(八氢番茄红素脱饱和酶)。Psy基因全长1272bp,编码423个氨基酸,LycB基因全长1515bp,编码504个氨基酸,Pds基因全长1713bp,编码570个氨基酸。 2.在已经得到的Psy基因全长的基础上,分离554bp的Psy基因的片段,BamH Ⅰ和Xba Ⅰ双酶切后,连接到同样用BamH Ⅰ和Xba Ⅰ双酶切的pCAMBIA1301双元载体上,构建CaMV35S组成型启动子反义表达载体pCAM35S-PSY。 3.建立了中国水仙的遗传转化体系。中国水仙鳞茎球双鳞片经消毒处理后在MS+10mg·L-1BAP+0.5mg·L-1NAA+3%蔗糖+0.7%琼脂糖预培养7d,在添加200mg·L-1头孢霉素的基础上筛选潮霉素抗性浓度,30mg·L-1的潮霉素即可使未经转化的外植体完全不分化;侵染时间为15-20min,侵染后的外植体在加入AS的共培养基中黑暗培养3d时瞬时表达效率最高,达92.9%。将共培养后的材料转移到筛选培养基(MS+5mg·L-1BAP+0.1mg·L-1NAA+3%蔗糖+0.7%琼脂糖+200mg·L-1Cef+30mg·L-1Hyg)上进行筛选。20d左右转接一次,直至生长出抗性芽,当抗性幼苗长至2-3cm时,从愈伤组织处切下幼苗,在继代培养基上培养到生长成健壮的小苗。 4.在已经建立的中国水仙遗传转化体系的基础上,将Psy基因的反义表达载体pCAM35S-PSY转化入预培养7d的中国水仙外植体,经过共培养和分化培养,得到抗性芽,并对抗性芽进行了初步的分子检测,证明得到了转基因植株。