葡萄糖氧化酶基因对棉花的遗传转化研究.doc

葡萄糖氧化酶基因对棉花的遗传转化研究 作者： 王璟 导师：许欣然 河南科技学院植物保护系001 摘要：利用农杆菌介导法把葡萄糖氧化酶基因转入陆地棉品种----冀合713中，获得了再生植株。在培养基中加入卡那霉素对愈伤组织进行初步筛选获得抗性愈伤，对抗性愈伤进行了继代培养、增殖，分化后获得再生植株，对再生棉株进行PCR检测表明，外源基因已整合到棉花基因组中。 关键词：葡萄糖氧化酶基因；棉花；遗传转化；植株再生 Study of Genetic Transformation for Glucose Oxidase Gene in Gossypium hirsutum L. Author :Wang jing Tutor: Xu xinran (Department of Plant Protection ; Henan Institute of Science and Technology ) Abstract: An effective transformation system for glucose oxidase gene mediate by Agrobacterion Tumefieiens was realized in upland cotton (Gossypium hirsutum L)----J713. Regeneration cotton plants had been achieved. Resistant callus was obtained on the medium with Kanamycin. Subculture could improve callus differentiation and plant regeneration. PCR tests indicated that the alien gene had been integrated into the genome of J713. Key words: Glucose oxidase gene; Gossypium hirsutum L; genetic transformation; plant regeneration 前 言 黄萎病是棉花生产上危害最严重的两种检疫性病害之一，世界各国都有不同程度的发生，我国自90年代初以来黄萎病的危害日趋严重，严重制约着我国棉花生产和发展，但目前还没有有效方法来防治黄萎病的发生和降低黄萎病的危害。由于棉花种质资源中缺乏高抗黄萎病的材料，常规抗黄萎病育种研究在国内外均进展不大，随着现代生物技术的发展，人们已通过组织培养和基因工程手段将外源抗黄萎病基因导入棉株体内，使其自身能够合成对黄萎病产生抗性的物质。 葡萄糖氧化酶（Go）基因来源于抗性微生物，现已证明它能促使产生过氧化氢，过氧化氢的大量存在能起到直接杀菌和抑菌的作用，在抗病中具有着重要的作用，因而被看作一种广谱抗病基因应用于植物的抗病育种。首先将葡萄糖氧化酶基因（Go）导入植物体内的是美籍华人Wu等[4]，他们于1995年将来源于黑曲霉的葡萄糖氧化酶基因导入马铃薯，使马铃薯高抗晚疫病、软腐病和由大丽轮枝菌 Verticillum dahliae 引起的根部病害，但有关葡萄糖氧化酶基因转化棉花的报道，国内外研究较少，于是我们对其进行了研究，旨在培养出转基因抗黄萎病棉花植株。 农杆菌转化棉花采用共培养法。1987年 Agracetus 公司最早利用此法将nptII 基因和CAT 基因导入棉陆地棉品种柯字312、310中，获得转基因再生植株[3]。国内外利用农杆菌介导法转化棉花工作做得最多是美国，所用的外植体包括叶、下胚轴、叶柄、根。转化的目的基因包括抗虫、抗除草剂、抗病、雄性不育和纤维品质改良等基因。澳大利亚、比利时、新加坡等国也通过农杆菌介导法将不同的目的基因导入了棉花。在国内，1993年，山西省农业科学院棉花所陈志贤和Danny（1994）利用农杆菌介导法将GFM Cry1A Bt 抗虫基因导入棉花品种晋棉7号中，获得了转基因抗虫棉植株[1]，通过进一步的选择，培育出晋棉26号（GK95-1）转基因抗虫棉新品种。1994年后，又利用农杆菌介导法相继将CpTI、豌豆凝集素、GNA及控制雄性不育的Barnase、Barstar等基因导入我国不同的棉花品种中（李燕娥等）[2]。本实验就将采用农杆菌介导法将目的基因------葡萄糖氧化酶基因（Go）转入棉花，旨在获得转基因高抗黄萎病棉花植株。 1 材料与方法