马铃薯遗传转化体系的优化及转基因植株的获得

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摘要：以生长状况良好的马铃薯品种Desiree无菌苗的茎段为材料，利用根癌农杆菌介导法将植物表达载体pBIN19/glgB-SBD 转化马铃薯，并对影响农杆菌转化马铃薯的条件(菌液浓度、侵染时间、预培养及共培养时间)进行了研究。结果表明：通过比较不同的转化条件，初步建立了适合马铃薯品种Desiree 的简单高效的转化体系，并获得了马铃薯转基因植株。茎段预培养2天，以OD600 = 0.8的农杆菌菌液侵染10min，共培养2天，能够获得较高的抗性愈伤组织频率和较低的茎外植体污染率。上述条件的优化大大提高了马铃薯遗传转化效率，农杆菌介导的淀粉分支酶基因glgB导入马铃薯品种De的遗传体系初步建立并获得了转化植株。54021

毕业论文关键词：马铃薯，农杆菌，遗传转化

Abstract: The aim of this study was to optimize the transformation system for potato variety ‘Desiree’ and to obtain transgenic potato. The glgB-SBD gene was transformed into potato by Agrobacterium tumefaciens and the effects of different transformation conditions (the concentration of Agrobacterium tumefaciens, duration of infection, time of pre-culture and co-culture) were studied. The results showed that the highest resistant calli and lowest pollution frequency were obtained when stem segments were pre-cultivated for 2 days, EHA105 concentration OD600 0.8 and infected in 10 min, co-cultivated for 2 days. Optimization of these conditions has greatly enhanced the efficiency of potato genetic transformation. Transformation system for potato cultivars “Desiree” was preliminarily set up and the transgenic plants were obtained.

Key words: potato, Agrobacterium tumefaciens, genetic transformation

1 前言 4

2 材料和方法 4

2.1 植物材料和试剂 4

2.2 菌株与质粒 5

2.3 主要仪器 5

2.4 培养基 5

2.5 农杆菌工程菌菌液的制备 5

2.6 根癌农杆菌介导的马铃薯遗传转化 5

2.7　转基因植株的PCR检测 6

3 结果与分析 7

3.1 马铃薯茎段Kan抗性的确定 7

3.2 马铃薯遗传转化体系的优化 7

3. 3 转基因植株的PCR检测 10

结论 11

参考文献 12

致谢 13

1 前言

马铃薯（Solanum tuberosum L.）是一种分布广泛、适应性强、产量高、营养丰富的粮食兼经济作物,其产量仅次于水稻、小麦和玉米,居第四位。马铃薯是世界上重要的粮食和经济作物之一，其淀粉含量特别丰富。马铃薯块茎中含16-22%的淀粉[1]。马铃薯属于同源四倍体无性繁殖作物，由于其高度杂合性，常导致自交不亲和及雄性不育，从而降低了用常规育种方法进行马铃薯改良的效率。由于使用常规育种方法进行马铃薯育种需要的时间长、困难大，因此利用基因工程技术提高马铃薯产量和品质是一种行之有效的方法。

农杆菌介导的遗传转化方法因具有操作简便、转化效率高和易得到稳定转化体的特点而成为马铃薯常用的外源基因转移方法。自1983年第一例农杆菌介导的转基因马铃薯问世以来[2]，马铃薯遗传转化系统日趋成熟，但仍存在基因型依赖性问题[3]、转化率较低、重复性不强等问题。为了获得高效的转化效率，必须在前人研究的基础上继续研究影响马铃薯遗传转化效率的因素，并尽可能根据实际情况优化遗传转化体系。目前关于马铃薯Desiree品种的遗传转化已有报道[4]，为进一步提高转化效率，对一些影响转化效率的因素进行探讨。