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促分裂原活化蛋白激酶激酶(MAPKK)是生物体内生物胁迫、非生物胁迫、植物激素和细胞周期等多种信号转导途径的关键组分之一;Tagl 是目前已知的拟南芥中唯一以DNA-DNA方式转座的自主性转座子,可在同源和异源宿主中使用。利用基因工程技术定向改良花卉品质,是当今花卉育种的重要内容。本研究用MAPKK和转座子Tagl转化大岩桐(Sinningia speciosa)并观察转基因植株表型,获得以下结果:
(1)以大岩桐叶盘为外植体,优化大岩桐的遗传转化体系。结果表明,抑制紫色花大岩桐(简称PS)不定芽诱导的Kan为150 mg/L,抑制紫色中心、白色边缘花(简称WS)大岩桐不定芽诱导的Kan为50 mg/L。
(2)将分别含MAPKK和Tagl的质粒用冻溶法导入根癌农杆菌LBA4404。PCR和酶切鉴定表明已获得了含MAPKK和Tagl植物表达载体的工程菌种,它们均有植物选择标记基因NPTⅡ。
(3)用PCR和Southern Blot对转化植株进行检测,结果表明,NPTⅡ已经整合到大岩桐基因组中,获得了含MAPKK的1个转基因株系MAPKK-1阳含Tagl3个转基因株系Tagl-1、Tagl-2和Tagl-5,MAPKK和Tagl转化率都约为0.4%。
(4)用人工光照培养箱对转化植株MAPKK-1进行高温40℃、低温4℃、干旱的抗性分析,结果表明,低温或高温处理后转基因植株恢复能力都明显比对照增强。
(5)将Tagl-1、Tagl-2和Tagl-5移栽并观察,结果表明,Tagl-1和Tagl-5花瓣中心紫色颜色变浅,Tagl-5部分植株的叶片颜色变黄,但PCR表明这些变化并不是由于Tagl跳跃引起的。
(6)PS继代中获得突变体,表现为营养器官基本不含叶绿素,呈粉红色。本实验建立其合适的生根培养基为1/2 MS+活性炭0.05%。