甘农三号紫花苜蓿对卡那霉素敏感性研究.pdf

甘农三号紫花苜蓿对卡那霉素敏感性研究 胡世钦，李红民 甘肃农业大学草业学院,兰州（730070 ） E-mail：husq810718@ 摘 要：本文主要研究了甘农三号紫花苜蓿植株再生过程中卡那霉素对细胞生长分化的抑制 效应，试验结果表明：甘农三号紫花苜蓿对卡那霉素的敏感性较低。50mg/L 的卡那浓度对 愈伤组织的形成没有明显的抑制作用当卡那的浓度为 80mg/L 时，出愈率降低到 41.57%左 右。 关键词：甘农三号紫花苜蓿，愈伤组织，卡那霉素 紫花苜蓿 （medicago ）素有牧草之王的美称。是世界上栽培面积最广、最主要的豆科牧 草之一。目前全世界种植面积约 3300 万hm2 ，我国素有种植苜蓿的习惯，现有苜蓿 133 万 2 hm ，居世界第五。苜蓿具有适应性广、产量高、品质好、营养丰富、含有未知促生长因子、 抗旱、耐盐碱、因氮败土、改善生态环境等特点，经济效益高，生态效益、社会效益好。 科学工作者在研究苜蓿品种特征的同时，对各种抗性进行了研究，实验结果表明：在抗 旱抗热性方面，苜蓿品种间有明显的差异，并且从中选出表现较好的品种，抗旱、耐盐碱鉴 定中品种间差异不显著，一般耐盐水平在 0.25%左右，尚未发现耐盐性强的品种 （耿华珠 1995 ）。因此，苜蓿抗旱、耐盐碱的新品种选育是苜蓿新品种育种的一个方向和重点，利用 基因工程技术来提高苜蓿抗旱、耐盐碱能力，已是当今世界苜蓿发展和研究的新趋势和方向， 在最近的几年里我国启动了轻基因植物研究和产业化专项的研究，紫花苜蓿转基因抗旱、耐 盐碱新品种也被列入专项研究中。可见，紫花苜蓿转基因研究已在国内蓬勃发展，其研究成 果有着重要的理论价值。同时，在恢复生态植被和防止土壤沙漠化方面有着极其重要的作用。 甘农三号紫花苜蓿是采用先进的多系杂交法选育出来的 7 个无性繁殖系组合而成的综 合品种。该品种的主要特点是丰产，是适合灌区条件的丰产品种。该品种株型直立紧凑，叶 中等，色浓绿，花紫色，在甘肃河西地区种植时比陇东苜蓿增产 15%左右，比新疆大叶苜 蓿增产5-10%，生产快，青草产量高，亩产干草1.3 吨左右。该品种经全国牧草审定委员会 评审通过，已登记注册。是当前甘肃河西地区主要推广的优良品种。 在紫花苜蓿植株再生过程中，通过试验确定，卡那霉素抑制植物细胞生长，分化的临界 浓度，为进一步的抗旱耐盐碱基因的转化及其转化细胞和转化植株提供合适的选择压。在芷 蓿研究中利用转基因技术培育耐旱、耐盐碱的苜蓿新品种是当今转基因的一个方向和热点。 1 基本原理 植物基因的转化中，不论采用哪一种技术常常只能转化植物外植体的一部分，或者是组 织细胞群体的一小部分，而要是这部分组织或细胞发育成完整的纯合转化体，都要对经过遗 传转化的群体进行筛选。使转入外源基因的组织或细胞在选择压下正常生长发育，抑制未转 化的部分生长，直到死亡。选择的基本原理是使未转化的组织或细胞，在含有选择剂的培养 基上新陈代谢受抑而停止生长，最后死亡。选择剂通常为抗生素。选择过程一般为3-4 个周 期，每个周期3-4 周。 卡那霉素是一种氨基葡萄糖类抗生素，它可以和叶绿体和线粒体中的核糖体 30S 亚基 结合，破坏70S 起始复合体的形成，抑制RNA 翻译的起始，干扰叶绿体和线粒体中蛋白质 的合成，使植物细胞最终死亡。所以一般野生型植株不能在含有卡那霉素作为选择剂，筛选 -1- 出对卡那霉素具有抗性的转化细胞抑制未转化细胞的生长分化。 在实验过程中，确定一个合适的卡那霉素，临界浓度是非常关键的环节，如果卡那霉素 的浓度太低，那么在实验过程中，未转化的细胞在含有卡那霉素的培养基上也不能正常分化， 以至于不能形成完整的转基因新植株。因此，选择一个适当的卡那霉素浓度非常重要。对特 定的植物材料进行基因转化，首先有必要确定该种植物