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二球悬铃木(Platanus acerifolia)是世界著名的行道树之一,具有树形雄伟挺拔、树干通直、茎干粗壮、生长迅速、枝多叶茂等优点。但是,每年3-4月份,其存在严重的“飞毛”现象,严重影响人们的生活。 本课题组为解决其飘毛的问题,在二球悬铃木花果发育方面进行了研究,试图建立以叶、合子胚、茎为受体的遗传转化体系,但是仍然面临着转化率低的瓶颈。由于体细胞胚相较其他组织、器官具有较好的接受外源DNA的能力,因此本实验主要致力于二球悬铃木体细胞胚的诱导。在试验过程中发现,二球悬铃木体胚的发生需要诱导出生长状态良好的愈伤。另外,在研究二球悬铃木花发育相关的基因时发现存在两个FT同源基因-PaFT和PaFTL,以及两个FD同源基因-PaFDL1和PaFDL2。且PaFT和PaFDL均存在选择性剪接的现象。本实验为进一步阐明其分子机制、生物学功能,将PaFTL,PaFT及其剪接型分别与PaFDL的剪接型双转化烟草,进行植株表型的观测。主要研究结果如下: 1.以未成熟的雄花序为受体,2,4-D、低温、甘露醇渗透处理三种预处理,结合MS+蔗糖30g/L+琼脂7.5g/L+NAA0.3mg/L+BA0.4mg/L;MS+蔗糖30g/L+琼脂7.5g/L+L-Glu500mg/L+CH500mg/L两种培养基均未能成功诱导出愈伤。 2.相较生长素、抗生素,只添加细胞分裂素的培养基可以诱导出雄花序愈伤组织,其中以添加TDZ0.05mg/L的培养基获得的愈伤生长状态最佳。培养时间超过1.5个月开始老化,在只添加NAA0.5mg/L的培养基上可以生长3-4个月,将其放置在MS上,黑暗培养可以增殖,培养时间超过1.5月开始老化。 3.在以成熟雌花序为外植体的愈伤诱导中发现,仅添加6-BA的培养基上的愈伤状态为米黄色,组织较为松散,优于只添加TDZ的培养基愈伤生长状态。不同基因型的植株,不同组织部位,都对细胞分裂素敏感,同时对不同的细胞分裂素种类响应不同。 4.PaFT-A、PaFDL双基因转化烟草植株表型观察结果如下:PaFT-A、PaFDL2-Ⅱ株系花期长于单转PaFT-A的株系,表现为花期的延长;PaFT-A、PaFDL1-Ⅱ株系花期极显著的长于单转PaFT-A的株系,表现为晚花性状。 5.PaFTL、PaFDL2-Ⅱ双转化烟草花期表型进行初步观察显示,在组培瓶阶段,与单转PaFTL相较,其有明显的主茎干,顶端优势明显增强,初步表现为晚花性状。 6.PaFT-F、PaFDL2-Ⅱ双转化草花期表型进行初步观察显示,与单转PaFT-F相比,均表现出晚花性状;PaFT-N、PaFDL1-Ⅱ和PaFT-N、PaFDL2-Ⅱ两种双转基因烟草花期表型观察,也都表现晚花性状。初步可见,PaFT-F、PaFT-N两种选择性剪接型在花期调控上作用不显著。