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在植物抗逆基因工程中,组成型启动子已经被广泛应用,虽然组成型启动子驱动外源基因表达可以提高转基因植物的抗逆性,但会导致转基因植物生长迟缓甚至不育。应用胁迫诱导型启动子就可以解决这个问题。
胆碱单加氧酶(choline monooxygenase,CMO)是合成甜菜碱的关键酶,其启动子(pC5:-267~+1bp)是盐诱导型启动子。本研究用农杆菌介导的叶盘转化法分别将pC5-CMO和CaMV35S-CMO转入Micro-Tom(Solanum lycopersicum L.cv.Micro-Tom)中,对两种转基因Micro-Tom中CMO基因拷贝数、CMO基因表达、转基因植株的耐盐性及生长状况进行分析。主要结果如下:
1、通过农杆菌转化法成功获得了pC5-CMO、CaMV35S-CMO转基因Micro-Tom,通过对这些转基因植株中外源CMO基因拷贝数的检测,获得了单拷贝及低拷贝的转基因植株。
2、利用荧光定量PCR法对单拷贝的转基因植株中外源CMO基因的表达量进行检测,结果显示,在正常条件下pc5-CMO转基因植株中CMO基因表达量低于CaMV35S-CMO转基因植株,而在200 mmol/L NaCl胁迫处理48 h后,pC5-CMO转基因植株中CMO基因表达量增加6.7倍,CaMV35S-CMO转基因植株中CMO基因依然过量表达无明显变化。
3、200 mmol/L NaCl胁迫处理野生和转基因Micro-Tom一周后,野生Micro-Tom几乎死亡,转基因Micro-Tom生长正常。转pC5-CMO、CaMV35s-CMO基因提高了Micro-Tom的抗盐性。
4、CaMV35S-CMO转基因Micro-Tom均表现出株型矮小、生长迟缓、产量下降、落花等现象,pc5-CMO转基因Micro-Tom的营养生长、开花和产量基本和野生Micro-Tom相同。
5、获得了既抗盐、又能正常生长的pc5-CMO,转基因Micro-Tom;pC5-CMO可以提高转基因植株的耐盐性,且不影响其生长与产量。