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CBF是被低温诱导表达的转录因子,它含有与DNA结合的AP2结合域,通过与低温诱导基因启动子区域的CRT/DRE(C-repeat/DehydrationResponsiveElement)调控元件结合,诱导抗寒基因COR(cold-regulated)的表达,从而提高植物的抗寒性。另外CBF基因在抗旱抗盐碱等方面也有一定的作用。大豆是较难转化的作物之一,这主要是由于大豆组织培养再生困难、可重复性差、基因型之间差异大等原因造成。本试验的目的是研究复合注射针介导的大豆遗传转化方法,并利用复合针介导法进行CBF1基因转化大豆的研究。
通过对影响复合注射针刺伤大豆种子萌发率主要因素的研究发现:无菌水浸泡大豆8h,复合注射针针刺1次和添加3mg/L的AgNO3时,大豆种子的萌发率最高,达到93.1%。农杆菌侵染大豆的萌发率比没有农杆菌侵染的有了明显的下降,从93.1%降至88.2%。
为了研究复合注射针针刺大豆子叶节不定芽诱导率重要因素的影响,本试验进行了大豆萌发时间、复合注射针针刺次数及添加不同浓度AgNO3三个处理,得出了大豆子叶节不定芽诱导率最高的条件:即大豆萌发时间为5d,针刺1次和添加3mg/L的AgNO3。诱导率达到66.7%。农杆菌侵染大豆的诱导率比没有农杆菌侵染的大豆有了明显的下降,从66.7%降至47.0%。
复合针介导下对大豆转化CBF1基因进行了研究:
首先是载体构建,先将pCAMBIA1301和PROK2进行EcoRⅠ和HindⅢ双酶切,将含有启动子和终止子片段连接到pCAMBIA1301,构成pCAM-ROK2中间载体,然后通过KpnⅠ和BamHⅠ双酶切pCAM-ROK2和PROK2-CBF1再进行连接,构建成pCAM-ROK2-CBF1。该载体的T-DNA上具有潮霉素抗性基因、gus报告基因及CBF1基因。CBF1基因是由CaMV35S启动子启动。
将农杆菌浸染的半片种子在共培养基上共培养3-5d后,在无筛选剂的培养基上(含250mg/L的羧苄青霉素)恢复培养7-10d,然后放在含有10mg/L潮霉素的筛选培养基上进行筛选,得到抗性植株3棵。
农杆菌介导的大豆子叶节遗传转化中,对共培养后的大豆子叶节组织进行了GUS瞬时表达检测,采用PCR方法和GUS组织化学方法对抗性植株进行了鉴定,结果表明,仅1棵植株呈现PCR阳性。