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利用遗传转化技术创造马铃薯(Solanum tuberosum L.)抗病新材料

利用遗传转化技术创造马铃薯(Solanum tuberosum L.)抗病新
材料
马铃薯是一种粮菜兼用型作物,具有悠久的栽培史,其抗病育种工作一直倍受关注。

但由于马铃薯栽培种具有同源四倍体遗传分离的特性,常导致雄性不育和自交不亲和。

因此,通过常规杂交育种很难在较短时间内育成具有抗性的优良品种。

通过新兴的基因工程技术向马铃薯中导入有效的抗性基因,为马铃薯的抗病育种工作开辟了新的途径。

本实验对马铃薯遗传转化体系进行了优化,使转化体系更加简便,且转化频率更为稳定。

利用这一体系把抗真菌的双价基因GLU-CHI和具有广谱抗菌性的抗菌肽基因SPCEMA导入马铃薯中,均得到了转基因的马铃薯新材料。

主要试验结果如下: 1.马铃薯的高效遗传转化体系通过对受体材料和转化条件的比较实验,建立于马铃薯栽培品种“台湾红”的最适转化条件:取生长健壮的马铃薯试管苗茎段和叶片在MS1:MS+BA2.5mg/L+2,4-DO.5mg/L上分别预培养4d和8d;以OD<sub>6</sub>00值为0.5~0.8左右的农杆菌液感染外植体5min;在MS上,23~25℃,黑暗条件下共培养3d;常温下,在120rpm 的摇床上用无菌水脱菌30~60min;在诱愈分化培养基MS1(附加Kan50mg/L和Cef300mg/L)上进行15~20d的抗性愈伤的诱导和筛选;在芽分化培养基
MS<sub>2</sub>
(MS+BA2.5mg/L+GA<sub>3</sub>5.0mg/L+ZT<sub>1</sub>.0mg/L,附加
Kan100mg/L和Cef300mg/L)上诱导抗性芽,20~40d即可获得抗性芽;对抗性芽进行生根及茎段、叶片再生的Kan抗性检测。

2.转基因植株的检测本
实验用双价基因表达载体pBIGLU-CHI转化“台湾红”叶片135个,茎段115个,分化出抗性芽的外植体分别是18个和47个,转化频率分别是13.33%和40.87%;用单价抗菌肽基因表达载体pBISPCAME转化“台湾红”茎段120个,得到抗性芽12个,转化频率为10.00%。

对转双价基因GLU-CHI及抗菌肽基因SPCEMA的Kan抗性芽进行PGR分子生物学检测,结果表明目的基因已随NPTⅡ基因转入马铃薯。

随机抽取9个转双价基因GLU-CHI的株系(试管苗)制备粗酶液,并用化学法检测其几丁质酶量。

对检测资料进行多重比较(LSD法),结果显示,除了其中两个株系外,其
余7个株系的几了质酶量都在极显著水平(α=0.01)上高于对照(非转基因植株),说明外源基因已在转基因植株中表达。

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