石斛兰文心兰转CyMV-CP、ORSV-CP基因研究

石斛兰文心兰转CyMV-CP、ORSV-CP基因研究

论文摘要

兰科(Orchidaceae)是有花植物中最大的一个科,具极高的观赏价值。石斛兰、文心兰是热带兰中的重要成员,主要分布于热带、亚热带。建兰花叶病毒(Cymbidium Mosaic Virus,CyMV)、齿兰环斑病毒(Odontoglossum ringspot virus, ORSV)是危害兰花较为严重的病毒,这些病毒使得兰花的观赏价值受到影响。易普遍发生的兰花病毒CyMV和ORSV两种病毒严重影响和制约了海南石斛和文心兰的产量与品质,培育抗病毒的兰花新品种是兰花育种的一个重要研究方向。本研究以秋石斛的两个品种‘睡公主088’(Dendrobium ekapol’Sonia Earsakul 088’),‘睡公主166’(Dendrobium ekapol’Sonia Earsakul 166’)及文心兰的一个品种黄金2号(Onicidium gold 2)为材料,应用农杆菌侵染和基因枪轰击两种转化方法进行了遗传转化,将分别携带CyMV和ORSV两种病毒外壳蛋白基因的表达载体pBI121转到以上几类兰花中,得到的试验结果如下:1.对3类兰花进行了卡那霉素敏感性试验:石斛兰两个品种类原球茎(PLBs)的卡那霉素最佳筛选浓度为150mg/L;文心兰黄金2号PLBs的卡那霉素最佳筛选浓度为100 mg/L。2.优化了农杆菌侵染转化法的条件:以继代培养2-3次的石斛兰类原球茎为转化受体材料,类原球茎经农杆菌菌液(OD600值为1.0)侵染30 mmin后24℃共培养4 d,用头孢霉素(500 mg/L)脱菌后转接到卡那霉筛选培养基进行筛选培养。3.优化了基因枪转化法条件:采用直径1.0μm钨粉微粒载体,在1100 psi轰击压力下,9 cm轰击距离、25 mgHg真空度,每皿轰击一枪,轰击后,经过20 d过渡培养后,转入含有卡那霉素的抗性筛选培养基中筛选。4.抗性植株的PCR检测:对转化后且移栽到温室中成活的再生植株进行CyMV-CP和ORSV-CP基因的PCR检测,共检测189株抗性苗,其中51株PCR结果为阳性,阳性率为27.0%,石斛兰‘睡公主166’(Dendrobium ekapol’Sonia Earsakul 166’)的阳性率为28.0%,石斛兰‘睡公主088’(Dendrobium ekapol’Sonia Earsakul 088’)的阳性率为26.4%,文心兰黄金2号阳性率为27.6%,农杆菌转化法的阳性率为33.3%,基因枪轰击转化法的阳性率为20.8%,转CyMV-CP基因的阳性率为27.5%,转ORSV-CP基因的阳性率为27.7%。初步证明外源基因已经整合到兰花的基因组中。5.利用实时荧光定量RT-PCR方法,以石斛转CyMV-CP基因PCR检测阳性植株为实验材材料,对CyMV-CP基因在转基因石斛内表达量进行分析:CvMV-CP基因在转基因石斛兰体内得到较高水平的表达,相对表达量分别是对照植株的0.83倍、1-39倍。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 文献综述
  • 1.1 外壳蛋白基因介导的兰花抗病毒基因工程
  • 1.1.1 常见的兰花病毒病
  • 1.1.2 外壳蛋白基因介导的病毒抗性
  • 1.2 兰科植物的转基因研究进展
  • 1.2.1 转基因受体系统
  • 1.2.2 转化子的筛选
  • 1.2.3 转化方法
  • 1.2.4 转基因植物分子生物学检测
  • 1.3 研究背景、目的意义及技术路线
  • 1.3.1 研究背景、目的意义
  • 1.3.2 本研究的技术路线
  • 第2章 材料和方法
  • 2.1 材料
  • 2.1.1 试验材料
  • 2.1.2 主要试验仪器
  • 2.1.3 培养基
  • 2.1.4 主要的缓冲液、酶及生化试剂
  • 2.2 方法
  • 2.2.1 卡那霉素抗性筛选剂浓度的选择
  • 2.2.2 农杆菌侵染法
  • 2.2.3 基因枪转化法
  • 2.2.4 抗性苗的PCR检测
  • 2.2.5 抗性苗的移栽
  • 2.2.6 实时荧光定量PCR检测CyMV-CP基因在转基因兰花植株体内的表达
  • 第3章 结果与分析
  • 3.1 兰花PLBs对卡那霉素的敏感性
  • 3.2 农杆菌侵染转化法遗传转化体系的优化
  • 3.2.1 头孢霉素浓度的选择
  • 3.2.2 农杆菌浸染时间的选择
  • 3.2.3 共培养时间及浸染液浓度对转化效率的影响
  • 3.3 基因枪介导的遗传转化体系的优化
  • 3.3.1 过渡培养时间对基因枪法转化文心兰的影响
  • 3.3.2 轰击枪数对基因枪法转文心兰的影响
  • 3.4 抗性筛选
  • 3.5 试验中存在的问题及解决的方法
  • 3.5.1 基因枪转化中出现的问题
  • 3.5.2 农杆菌转化后对农杆菌的抑制问题
  • 3.6 抗性苗的PCR检测结果分析
  • 3.6.1 抗性苗总DNA的提取
  • 3.6.2 抗性苗的PCR检测
  • 3.7 组培苗的移栽
  • 3.8 CYMV-CP基因在转基因兰花中的荧光定量RT-PCR分析
  • 3.8.1 兰花叶片总RNA的提取
  • 3.8.2 RT-PCR分析
  • 3.8.3 标准曲线的建立
  • 3.8.4 外源目的基因相对表达量分析
  • 4 结论
  • 5 展望
  • 参考文献
  • 附录
  • 致谢
  • 硕士期间发表论文
  • 相关论文文献

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