栽培草莓高效遺傳轉(zhuǎn)化體系建立及優(yōu)化研究
本文選題:八倍體 + 栽培草莓。 參考:《沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:草莓(Fragaria×ananassa Duch.)是重要的漿果類作物。隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用,草莓基因的功能驗證成為草莓分子生物學(xué)研究的重要內(nèi)容。以往草莓的遺傳轉(zhuǎn)化研究多以二倍體森林草莓(Fragaria vescaa)為材料,但是森林草莓與八倍體栽培草莓(F×ananassa)在性狀表現(xiàn)和經(jīng)濟價值上有所不同,因此以栽培草莓為材料進(jìn)行基因功能驗證更具意義。本文以不同組合的八倍體栽培草莓的種子為試材,篩選出具有高離體再生能力且對農(nóng)桿菌敏感的基因型,同時以不同激素、不同侵染方式對栽培草莓的離體再生體系和遺傳轉(zhuǎn)化體系進(jìn)行優(yōu)化。主要結(jié)果如下:1.比較了 6個不同組合后代的再生能力,組合'全明星' × '石莓7號'的雜交后代和'永麗'的自交后代具有較高的再生能力,在'全明星' × '石莓7號'的雜交后代中,具有高再生能力單株的占比為57.2%,平均再生率為51.2%。'永麗'的自交后代中具有高再生能力單株的占比為46.7%,平均再生率為36.7%。2.以栽培草莓不同組合的實生種子為試材,建立試管苗無性系,篩選出具有高再生能力的草莓基因型A-19、D-10、D-34。A-19、D-10的不定芽再生率均在90%以上,平均再生芽個數(shù)在9.2-10.7之間。D-34的不定芽再生率均在85%以上,平均再生芽個數(shù)在7.6-8.9之間,均顯著高于品種'全明星'。3.以優(yōu)系A(chǔ)-19、D-10、D-34、'全明星'的葉片為外植體,利用GUS組織化學(xué)染色分析比較他們對農(nóng)桿菌的敏感性。結(jié)果表明,A-19、D-10、D-34對農(nóng)桿菌的敏感性均明顯高于'全明星',而A-19、D-10、D-34三者對農(nóng)桿菌的敏感性無顯著性差別。4.以優(yōu)系A(chǔ)-19、D-10、D-34、'全明星'的葉片為外植體進(jìn)行穩(wěn)定遺傳轉(zhuǎn)化。A-19、D-10的轉(zhuǎn)化效率分別為4.3%、3.3%,均高于品種'全明星'的轉(zhuǎn)化效率(1.7%),D-34侵染后無抗性芽產(chǎn)生。表明A-19、D-10為栽培草莓遺傳轉(zhuǎn)化的適宜試材。5.對栽培草莓的離體再生體系和遺傳轉(zhuǎn)化體系進(jìn)行了優(yōu)化。附加0.2 mg·L~(-1)IBA +2.0 mg·L~(-1) TDZ/6-BA的培養(yǎng)基可促進(jìn)A-19葉片的離體再生,含有2.0 mg.L~(-1) TDZ +0.1~0.2 mg·L~(-1) IBA的培養(yǎng)基可促進(jìn)D-10葉片的離體再生;在農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化中,草莓葉片接種在附加抗生素的再生培養(yǎng)基中會減少外植體不定芽的產(chǎn)生,200 mg.L~(-1)特美汀(Timentin,Tim)、200 mg·L~(-1) 頭孢噻肟鈉(Cefotaxime,Cef)、200 mg·L~(-1) Tim+ 200 mg·L~(-1) Cef對外植體的毒害作用無顯著性差別。同時,外植體在侵染菌液之前進(jìn)行預(yù)培養(yǎng)可促進(jìn)抗性芽產(chǎn)生,預(yù)培養(yǎng)6 d最有利于栽培草莓的遺傳轉(zhuǎn)化。6.A-19對赤霉素具有較強的敏感性,在葉面噴施GA3和培養(yǎng)基附加不同濃度GA3的試驗中,被處理的植株在株高和葉面積上明顯增加。培養(yǎng)基中附加0.5 mg.L~(-1)GA3最有利于A-19的生長發(fā)育。
[Abstract]:Fragaria 脳 ananassa Duch.) Is an important berry crop. With the application of transgenic technology, functional verification of strawberry gene has become an important part of strawberry molecular biology. In the past, the genetic transformation of strawberry was studied by using Fragaria vescaa, a diploid forest, but the characters and economic value of forest strawberry and octoploid cultivated strawberry F 脳 ananassault were different. Therefore, it is more important to test the gene function of strawberry. In this paper, the seeds of different combinations of octaploid strawberry were used as materials to screen out genotypes with high regeneration ability and sensitivity to Agrobacterium tumefaciens, and different hormones were used. The in vitro regeneration system and genetic transformation system of cultivated strawberry were optimized by different infection methods. The main results are as follows: 1. The regeneration ability of the progenies of six different combinations was compared. The hybrid progenies of 'all star' 脳 'stone berry 7' and 'Yongli' self-bred progenies had higher regeneration ability, and in the cross progenies of 'all star' 脳 'stone berry 7', the progenies of 'all star' 脳 'stone berry 7' had higher regeneration ability. The percentage per plant with high regeneration ability was 57.2, and the average regeneration rate was 51.2. The percentage of single plant with high regeneration ability was 46.7in the self-bred progenies of Yongli', and the average regeneration rate was 36.70.2. With the seed of different combinations of cultivated strawberry as the test material, the clone of test-tube seedling was established, and the adventitious bud regeneration rate of strawberry genotype A-19 D-10 D-34.A-19 D-10 with high regeneration ability was all above 90%. The regeneration rate of adventitious buds with the average number of regenerated buds between 9.2-10.7. D-34 was more than 85%, and the average number of regenerated buds was between 7.6-8.9, which was significantly higher than that of 'all-star'. The leaves of A-19C D-10 D 34N 'all star' were used as explants and their sensitivity to Agrobacterium tumefaciens was analyzed by GUS histochemical staining. The results showed that the sensitivity of A-19 D-10 D-34 to Agrobacterium tumefaciens was significantly higher than that of 'all star', but there was no significant difference among the three groups in the sensitivity to Agrobacterium tumefaciens. 4. The transformation efficiency of stable genetic transformation of the leaves of A-19C D-10 D 34N 'all star' was 4. 33% and 3. 3% respectively, which was higher than that of the variety 'all star' (1. 7%) and no resistant buds were produced after infection. The results showed that A-19 D-10 was a suitable material for genetic transformation of strawberry. The in vitro regeneration system and genetic transformation system of cultivated strawberry were optimized. The culture medium supplemented with 0.2 mg L~(-1)IBA 2.0 mg L ~ (-1) TDZ/6-BA could promote the regeneration of A-19 leaves in vitro, and the medium containing 2.0 mg 路L ~ (-1) TDZ 0.1 ~ 0.2 mg / L ~ (-1) IBA could promote the regeneration of D-10 leaves in vitro, and in Agrobacterium tumefaciens mediated genetic transformation, Inoculation of strawberry leaves with antibiotics reduced the production of adventitious buds in explants (200mg 路L ~ (-1). The toxicity of Cef to explants was not significantly different from that of cefotaxime (200mg / L) Tim (200mg / L ~ (-1). At the same time, the preculture of explants before infecting bacteria could promote the production of resistant buds. The genetic transformation of strawberry was most favorable to the genetic transformation of cultivated strawberry for 6 days. 6.A-19 had a strong sensitivity to gibberellin (gibberellin). The plant height and leaf area increased obviously in the experiment of spraying GA3 on the leaf surface and adding different concentrations of GA3 to the medium. The addition of 0. 5 mg.L~(-1)GA3 to the medium was most favorable for the growth and development of A-19.
【學(xué)位授予單位】:沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:S668.4
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,本文編號:1853772
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