本文關(guān)鍵詞：HaNACl基因轉(zhuǎn)化馬鈴薯研究

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【摘要】：馬鈴薯(Solanum tuberosum L.)作為寧夏優(yōu)勢特色產(chǎn)業(yè)之一,對于促進當?shù)貐^(qū)域經(jīng)濟健康發(fā)展起著重要的支撐作用。但馬鈴薯種植區(qū)多位于無灌溉、生態(tài)脆弱地區(qū),干旱、鹽漬等非生物脅迫嚴重影響馬鈴薯的產(chǎn)量與品質(zhì)。植物的抗逆性屬于復(fù)雜的數(shù)量性狀,加之馬鈴薯屬于同源四倍體植物,遺傳背景狹窄,常規(guī)雜交育種短時期內(nèi)很難創(chuàng)制出優(yōu)良品種�；蚬こ逃N技術(shù)的發(fā)展,為改良馬鈴薯抗逆能力,創(chuàng)制抗逆新品種提供了有效的途徑。NAC轉(zhuǎn)錄因子參與植物形態(tài)建成,通過與DNA元件的結(jié)合調(diào)控下游一系列基因的表達,對非生物脅迫應(yīng)答,尤其是對鹽、干旱脅迫發(fā)揮著重要調(diào)節(jié)作用。因此,利用基因工程技術(shù)改良馬鈴薯的抗逆性,創(chuàng)制抗逆新品種具有重要研究意義。本實驗以我區(qū)主栽馬鈴薯品種“隴薯3號”、“大西洋”、“費烏瑞它”、“夏波蒂”、“青薯168”和“黑美人”的葉片和莖段為材料,建立優(yōu)化了離體再生體系和微型薯高效液體培養(yǎng)體系；采用正交設(shè)計研究了遺傳轉(zhuǎn)化體系中各影響因素的最佳水平,并確立了最優(yōu)組合。在此基礎(chǔ)上,利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法將前期克隆得到的梭梭(Haloxylon ammodendron) HaNACl基因進行了馬鈴薯轉(zhuǎn)化、陽性植株鑒定和抗逆株系篩選研究。主要研究結(jié)果如下：1.以6個品種的葉片和莖段為外植體,研究了植物激素組合對愈傷組織誘導(dǎo)率、愈傷組織分化率及出苗率的影響程度。結(jié)果表明：MS培養(yǎng)基中添加01 mg·L-12,4-D+1.0mg·L-16-BA對愈傷組織誘導(dǎo)效果最佳,6個品種葉片愈傷組織的誘導(dǎo)率達73.3%-93.3%,莖段愈傷組織的誘導(dǎo)率達90.0%-100%。添加0.5 mg·L-11GA+2 mg·L-16-BA+3mg·L-1ZT可顯著地促進莖段愈傷組織分化及出苗,其中,“隴薯3號”、“大西洋”的分化效果最佳,出苗率分別達到了175.0%和140.0%；2.確立了MS培養(yǎng)基中添加2mg·L-16-BA為試管薯誘導(dǎo)、生長的最佳液體培養(yǎng)體系。與固體培養(yǎng)體系相比,該體系大大縮短了誘導(dǎo)周期,結(jié)薯數(shù)量多且直徑大。同時,研究并建立了以試管薯薄片為外植體的馬鈴薯高效受體體系,再生周期僅為20-30d。薯片在培養(yǎng)基(MS+1.0 mg·L-1ZT+1.0mg·L-1IAA+0.5mg·L-16BA+0.2mg·L-1GA)上出苗效果最好,其中“青薯168”出苗率最高,達到110%,“黑美人”次之為77.8%。3.利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法將HaNAC1基因轉(zhuǎn)化馬鈴薯,進行4因素3水平L9(34)的正交試驗,研究結(jié)果表明,品種為“大西洋”,卡那霉素選擇濃度30mg·L-1、菌液濃度OD600 10,浸染時間15 min,為最佳轉(zhuǎn)化方案,轉(zhuǎn)化率為35.9%。4.實驗共篩選出220株抗性芽,112株通過了生根篩選,經(jīng)PCR及RT-PCR檢測：轉(zhuǎn)基因陽性株系共55株,陽性轉(zhuǎn)化率達到49.1%；從中抽取7株進一步進行PCR-Southern blot,結(jié)果驗證外源HaNACl基因成功的整合到受體材料基因組中。5.以PEG-6000和NaCl分別人工模擬旱脅迫和鹽脅迫,對受體材料和陽性轉(zhuǎn)基因株系進行形態(tài)、生長指標調(diào)查。結(jié)果表明,有6株陽性轉(zhuǎn)基因株系的抗旱性和耐鹽性顯著高于對照。生理檢測結(jié)果進一步表明在逆境脅迫處理下,外源HaNACl基因的導(dǎo)入能顯著地提高馬鈴薯轉(zhuǎn)基因植株的抗逆性。
【關(guān)鍵詞】：馬鈴薯 HaNACl基因 遺傳轉(zhuǎn)化 陽性株系
【學(xué)位授予單位】：寧夏大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S532
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 文獻綜述9-19
• 1.1 研究背景9
• 1.2 干旱對馬鈴薯生產(chǎn)的影響9-11
• 1.3 NAC轉(zhuǎn)錄因子的研究進展11-15
• 1.4 馬鈴薯遺傳轉(zhuǎn)化體系影響因素15-16
• 1.5 馬鈴薯抗逆基因工程研究進展16-17
• 1.6 本研究的目的意義和技術(shù)路線17-19
• 第二章 抗逆基因的選擇與植物表達載體的構(gòu)建19-23
• 2.1 材料與試劑19-20
• 2.2 方法20-22
• 2.3 結(jié)果22
• 2.4 討論22-23
• 第三章 馬鈴薯轉(zhuǎn)化受體體系的建立研究23-31
• 3.1 材料與試劑23
• 3.2 方法23-25
• 3.3 結(jié)果25-30
• 3.4 討論30-31
• 第四章 馬鈴薯遺傳轉(zhuǎn)化體系的建立研究31-36
• 4.1 材料31-32
• 4.2 方法32-33
• 4.3 結(jié)果33-34
• 4.4 討論34-36
• 第五章 轉(zhuǎn)基因植株的分子生物學(xué)檢測及抗旱耐鹽性鑒定36-53
• 5.1 材料與試劑36
• 5.2 方法36-42
• 5.3 結(jié)果42-51
• 5.4 討論51-53
• 第六章 結(jié)論53-54
• 參考文獻54-60
• 致謝60-61
• 個人簡歷61
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文61

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本文編號：900216