紫花苜蓿再生体系的建立及农杆菌介导AtPCS1基因转化的初步研究

摘要

植物修复技术是利用对重金属具有超累积能力的植物对污染土壤进行修复处理。利用植物修复重金属污染的土壤是一种绿色、廉价、可行的环境修复技术。本实验拟通过基因工程的手段，将重金属植物螫合肽合成酶基因(AtPCS1)转入适应性强、生长迅速及生物量大的紫花苜蓿中，以期获得能富集重金属的转AtPCS1基因植株，为今后利用生物技术修复治理重金属污染土壤提供基础材料。
　　 首先，本实验比较了陇东、甘农一号和甘农三号等3个基因型的紫花苜蓿的胚轴、子叶和叶片在不同培养基上的愈伤组织形成及分化能力。结果表明：3个基因型的子叶再生能力均强于胚轴和叶片；其中陇东苜蓿分化能力最强，其子叶愈伤组织的形成率分别为92.0％，分化率为50.0％；实验进一步优化了苜蓿愈伤诱导和分化的培养基，发现最适合苜蓿子叶愈伤诱导和分化的培养基是Ⅵ培养基，在Ⅵ培养基上子叶分化时间短，且丛生芽形成数量多；实验还发现再生芽可在原培养基（愈伤诱导和分化的培养基）上直接分化出苗，并在蔗糖浓度为15g/L的1/2MS培养基上生根成苗。
　　 其次，实验以建立好的苜蓿遗传转化体系为基础，通过叶盘法，利用农杆菌介导，将植物重金属螫合肽合成酶基因(AtPCS1)转入陇东苜蓿子叶，经GUS组织化学染色和对部分转基因再生植株进行PCR鉴定，初步结果表明，AtPCS1基因已成功转入到苜蓿基因组中。然而，该基因的转录、翻译情况以及转基因植物对重金属耐受性能还需做进一步的试验研究。

目录

文摘

英文文摘

略缩词

第1章 文献综述

1.1 苜蓿遗传转化的方法和内容

1.1.1 农杆菌介导法

1.1.2 电击和聚乙二醇法

1.1.3 显微注射法

1.1.4 基因枪转化法

1.2 紫花苜蓿再生体系研究进展

1.2.1 基因型的选择

1.2.2 外植体的选择

1.2.3 基本培养基的选择

1.2.4 激素种类的选择及配比

1.2.5 目前紫花苜蓿再生体系建立存在的问题

1.3 苜蓿转基因技术研究现状

1.3.1 转抗逆转基因苜蓿

1.3.2 转抗病毒转基因苜蓿

1.3.3 转抗虫害转基因苜蓿

1.3.4 转抗除草剂转基因苜蓿

1.3.5 转基因苜蓿品质改良

1.3.6 生物反应器方面的研究

1.4 植物修复技术概述

1.4.1 重金属污染与植物修复

1.4.2 植物修复的生理机制

1.4.3 转基因技术在植物修复中的应用

1.5 本研究的目的、意义和内容

第2章 不同品种紫花苜蓿再生体系的比较和优化

2.1 材料与方法

2.1.1 实验材料

2.1.2 实验方法

2.1.3 实验数据统计分析

2.1.4 评价指标

2.2 结果与分析

2.2.1 愈伤组织诱导

2.2.2 愈伤组织分化

2.2.3 再生苗的生根和移栽

2.3 讨论

2.3.1 愈伤组织状态对分化的影响

2.3.2 不同培养基和激素配比对植株再生的影响

2.3.3 玻璃化现象

2.4 小结

第3章 农杆菌介导的AtPCS1基因转化陇东苜蓿

3.1 材料与方法

3.1.1 材料

3.1.2 实验步骤

3.2 结果与分析

3.2.1 农杆菌转化子的鉴定

3.2.2 不同外植体对转化效率的影响

3.2.3 转基因陇东苜蓿的再生

3.2.4 转基因陇东苜蓿的鉴定

3.3 讨论

3.3.1 农杆菌的选择与预培养对转化效率的影响

3.3.2 转化条件的选择

3.3.3 转基因苜蓿再生过程中存在的问题及解决方案

3.4 小结

结论

参考文献

致谢

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