番茄农杆菌介导基因转化技术体系的优化与番茄LeJA2基因的功能研究

番茄农杆菌介导基因转化技术体系的优化与番茄LeJA2基因的
功能研究
目前,杀虫剂和除草剂的大剂量应用对环境造成了很大的破坏,对人类的身体和生活质量也造成了不好的影响。

高等植物在长期的进化过程中形成了复杂而精细的抗性反应机制以抵抗昆虫的侵害。

深入认识植物对昆虫抗性的的分子机理将会为利用植物自身的抗性建立环境友好的控制农业害虫的策略提供理论依据。

目前所鉴定的信号分子主要包括多肽信号分子系统素(Systemin)以及来源于不饱和脂肪酸的植物激素茉莉酸(JA),从分子水平对二者所介导的抗性反应过程进行遗传学解析,鉴定其中的重要组分(功能基因)并对其功能进行深入研究。

本研究优化了番茄遗传转化体系;同时利用反向遗传学原理,构建了
LeJA2(Lycopersicon es-culentum jasmonic acid 2)的过量表达载体和RNAi 表达载体,通过农杆菌介导的转基因技术,获得两种类型的转基因苗,通过对两种类型的转基因苗的性状鉴定和PPO活性的测定,对LeJA2的功能进行了初步的预测。

主要研究的结果如下:1.建立了农杆菌介导的番茄遗传转化体系对农杆菌介导的番茄转化LeJA2基因系统进行了优化,研究了农杆菌侵染时间、侵染温度和侵染浓度三个因素对番茄愈伤组织形成的影响,寻求影响基因转化的主要因素,获得了较好的番茄农杆菌侵染体系。

2.获得了转基因番茄植株以子叶为转化受体,使用高效农杆菌介导遗传转化体系将LeJA2基因和LeJA2-RANi基因导入番茄,获得了20株LeJA2过量表达的番茄抗性植株和35株LeJA2基因沉默抗性植株,PCR检测结果表明卡那抗性株均能扩增出1050和517bp的目的条带,证明基因已经整合到番茄基因组中。

3.功能
验证对转基因番茄植株PPO活性进行了初步检测。

通过PPO活性测定结果得出:植株机械损伤处理前,过量表达LeJA2基因的转基因植株PPO染色后呈现深褐色,而对照和转LeJA2-RNAi基因植株PPO染色后仍然呈现正常的汁液的绿色。

用剪刀进行机械损伤后进行PPO染色,LeJA2基因过量表达植株、转LeJA2-RANi基因植株和对照染色后都呈现深褐色。

试验结果表明LeJA2基因在番茄茉莉酸介导的伤信号传导途径中起着上游调控的作用,调控着抗性相关基因的表达。