根癌农杆菌介导拟南芥AVP1基因遗传转化紫花苜蓿的研究

【作者】 王锁民； 包爱科； 张金林； 王强龙； 陈托兄；

【机构】 兰州大学草地农业科技学院；

【摘要】 以新疆大叶苜蓿为材料,用根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）介导拟南芥（Arabidopsis thaliana）液泡膜H⁺-PPase基因AVPl对其进行遗传转化,主要结果如下:（1）建立了紫花苜蓿植株再生和遗传转化体系,该体系具有时间短（18～19周）,转化率高（7.8%）的特点。（2）利用这一转化体系,成功获得了抗卡那霉素阳性植株,PCR分析结果表明,其中95%以上的植株为AVPl转基因植株;对不同系列转基因植株的RT-PCR分析发现,不同系列中AVPl基因的表达水平不同。（3）与野生植株相比,转基因紫花苜蓿植株表现出较强的耐盐性:200 mmol·L^-1NaCl处理10天后,转基因植株生长良好,野生植株生长则严重受抑,出现萎蔫,甚至死亡;盐处理下,与野生植株相比,转基因植株具有较低的叶片MDA含量和相对质膜透性、较高的根系活力和净光合速率;不论盐处理与否,与野生植株相比,转基因植株叶和根中积累了更多的Na⁺、K⁺和Ca²⁺。这些结果表明,AVPl的超表达增强了紫花苜蓿转基因植株液泡膜质子泵活性,从而提高了包括液泡膜Na⁺/H⁺逆向转运蛋白在内的各种二级运输载体的转运效率,将细胞质中更多的Na⁺转运到液泡内,降低了过量Na⁺对细胞质的毒性,并促进了细胞对K⁺和Ca²⁺的吸收,维持了细胞内离子的稳态平衡,降低了细胞的渗透势,从而提高了转基因紫花苜蓿的耐盐性。对转基因紫花苜蓿抗旱性的分析正在进行之中。更多还原