根癌农杆菌介导拟南芥AVP1基因遗传转化紫花苜蓿的研究

摘要

以新疆大叶苜蓿为材料，用根癌农杆菌(Agrobacteriumtumefaciens)介导拟南芥(Arabidopsis thaliana)液泡膜H+-PPase基因AVP1，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AVPI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AVPI，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，AVPI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.