基因槍介導P-,SAG12--IPT基因轉化非洲菊及其抗衰老機理的研究.pdf

1、1.基因槍介導的遺傳轉化非洲菊再生體系的建立 以非洲菊“雨燕”品種為材料，研究了BA和NAA不同濃度組合對不定芽誘導增殖的影響；基因槍介導法轉化的不同轟擊距離對轉化率影響。結果表明：1.5mgL-1BA的培養(yǎng)基上增殖系數最高，達8.96倍；9cm的目標轟擊距離轉化效率最高，達到10.9％。建立了非洲菊的再生和轉基因體系，為非洲菊基因工程育種打下基礎。 2.轉基因非洲菊的分子生物學鑒定 本試驗利用PCR和South

2、ern雜交的分子生物學方法對所獲得的非洲菊抗Kan材料進行鑒定，從106個材料中得到了26個PCR陽性的非洲菊轉基因材料。再從26個PCR陽性的非洲菊轉基因材料中，利用Southern分子雜交，獲得17個陽性材料。通過干旱脅迫，確認了3個株系具有抗逆能力。從中選出1個典型株系作為后續(xù)的實驗材料。 3.滲透脅迫對轉基因非洲菊葉片抗氧化酶系統活性的影響 采用葉圓片離體培養(yǎng)技術，研究了PEG6000滲透脅迫誘導的衰老對轉基因和

3、對照植株葉片中抗氧化酶活性的影響。結果表明，轉基因非洲菊和對照材料的葉圓片在滲透脅迫中，葉綠素a、葉綠素b、總葉綠素和類胡蘿卜素的含量均顯著降低，但在轉基因的非洲菊葉片中各種色素含量下降幅度較小。在滲透脅迫下，植株葉圓片中蛋白質含量降低，與對照植株相比，轉基因植株葉片中蛋白質含量的下降幅度明顯減小。在滲透脅迫下，葉圓片中抗氧化酶(SOD、CAT、APX、GPX、DHAR)活性都有所增加，但轉基因植株酶活性的增加幅度顯著高于對照植株，差異

4、達到顯著水平。滲透脅迫下，對照植株葉片中MDA含量顯著上升，但轉基因植株葉片中的含量卻增加很少。20％PEG脅迫對葉片中脯氨酸含量的影響較小，而40％PEG脅迫顯著地增加了脯氨酸的含量，在轉基因植株葉圓片中的含量大約是對照植株中的兩倍。這些結果說明轉基因非洲菊表現出比野生型對照的非洲菊植株具有更強的抗衰老能力，其抗衰老能力的增加可能與抗氧化酶活性的增加有關。 4.轉PSAG12-IPT非洲菊植株抗氧化系統活性對光氧化脅迫的響應

5、 采用葉圓片離體培養(yǎng)技術，研究了百草枯(Paraquat，PQ)誘導的光氧化脅迫對轉基因非洲菊和對照植株葉片衰老的影響。結果表明，百草枯處理顯著地促進了植株的衰老，葉圓片中葉綠素a、葉綠素b、總葉綠素和類胡蘿卜素含量均顯著下降，但在轉基因的植株中下降幅度較小。轉基因和對照植株的葉片中可溶性蛋白的含量隨著脅迫程度的增加而明顯下降，但是，在對照植株葉圓片中蛋白質含量的下降程度明顯高于轉基因植株。SOD的活性隨PQ濃度的增加顯著增加，特

6、別是在轉基因植株中活性升高很快，顯著高于對照植株。CAT的活性和DHAR的活性呈現出與SOD相同的趨勢。APX和GPX的活性在本實驗中兩個PQ處理濃度中均沒有檢測到。丙二醛(MDA)是膜脂過氧化的產物，隨著百草枯(PQ)處理濃度的提高，植株葉片中MDA的含量顯著上升。在相同百草枯(PQ)的濃度下，轉基因植株葉片中MDA的積累量要低于對照植株。因此，我們可以推論，轉入融合基因PSAG12-IPT的非洲菊植株葉片具有較強的抗氧化能力，從而延

7、緩了植株的衰老。 5.轉PSAG12-IPT基因植株葉片的抗氧化系統對干旱脅迫的響應 在溫室中，對轉基因和對照植株進行干旱脅迫處理，然后再恢復水分供應。外觀形態(tài)學的觀察表明，干旱脅迫后第6天對照植株所有葉子失水全部下垂，而轉基因植株新葉直立沒有下垂，直到第8天轉基因植株的葉片才完全失水下垂。結果表明，干旱處理后非洲菊葉片中MDA的含量顯著上升，水分恢復供應6天后，MDA的含量有所下降，但是并沒有降低到原有的水平。但是在相

8、同的脅迫條件下，轉基因植株葉片中的MDA濃度要低于對照植株。經過干旱脅迫6天后，轉入融合基因PSAG12-IPT的非洲菊葉片中抗氧化酶SOD、CAT、APX、GPX、DHAR和GR的活性明顯高于對照植株。恢復澆水后6天，SOD、CAT、APX、GPX、DHAR和GR的活性在轉基因植株葉片中仍然高于對照植株。轉基因和對照植株葉片中的可溶性蛋白含量脅迫后明顯下降，在對照植株葉片中蛋白質含量的下降程度明顯高于轉基因植株?；謴蜐菜?天，葉片中

9、蛋白質含量有所增加，轉基因植株葉片中蛋白質含量的恢復速度顯然高于對照植株。由此，轉基因植株的抗旱性高于對照，這可能與植株抗氧化酶活性增加有關。 6.干旱脅迫對轉PSAG12-IPT非洲菊葉片光合作用和葉綠素熒光參數的影響 用葉綠素熒光誘導動力學技術，研究干旱條件對轉基因非洲菊葉片葉綠素熒光參數，即光合電子量子傳遞效率(ΦPSⅡ)、光照條件下可變熒光與最大熒光的比值(Fv'/Fm’)、光化學淬滅系數(qP)、電子傳遞速率(

10、ETR)的影響，以及干旱條件對轉基因非洲菊光合作用速率(Pn)、氣孔導度(Gs)的影響。結果表明，干旱脅迫對非洲菊葉綠素熒光參數和光合作用參數影響較大。隨著干旱脅迫的加劇，ΦPSⅡ、Fv'/Fm’、qP、ETR都表現出降低的趨勢，Pn、Gs也出現同樣的趨勢。干旱脅迫的結果，ΦPSⅡ和ETR的下降，光合作用降低，Pn、Gs下降。隨著干旱脅迫的結束(澆水的恢復)，ΦPSⅡ、Fv'/Fm’、qP、ETR、Pn、Gs都顯著上升。與對照植株相比，