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多元自主转化MAT载体系统(Multi-Auto-Transformation vector system)是一种新的转化方法,该系统运用癌基因(IPT或ROL基因)作为选择目标基因。该系统最大的优点是:IPT或ROL基因是激素代谢相关基因,可以有效的提高难再生物种的转化效率,用于转基因植株的增值和再生。 研究发现LEC1(LEAFY COTYLEDON1)基因,可以诱导体细胞向胚性细胞的转变,当该基因被置于一组成型表达启动子控制下,可以成功诱导体细胞发育成胚胎;STM(SHOOT MERISTEMLESS)基因是控制分生组织形成的重要调控基因,在茎尖分生组织和未分化的细胞的建立和维持中起到重要的作用,因此LEC1基因和STM基因是器官发生和胚胎发育的重要调控因子。本实验以期以LEC1基因和STM基因作为MAT载体系统的选择标记基因获得易于成胚或芽的再生转基因植株;以期基于胚发育相关基因建立MAT载体系统的初步研究。 目的:本研究通过对大叶落地生根和拟南芥中胚发育相关基因KdLEC1,KdSTM,AtKNATM功能分析,进一步研究这些基因对植物胚胎发育或芽的再生是否具有一定的促进作用,是否可以利用胚发育相关基因发展新型MAT载体系统。 方法:本研究通过RT-PCR技术,从大叶落地生根和拟南芥中克隆胚发育相关基因,命名为KdLEC1,KdSTM,AtKNATM。将构建好的p35S::KdLEC1/p35S::KdSTM/p35S::AtKNATM载体通过农杆菌介导转化法转化烟草,花滴法转化野生型拟南芥,探索LEC1基因和STM基因对转基因植株胚胎发育或芽的再生是否有作用;棉花茎尖作为受体,采用玻璃粉划伤法对其侵染,寻求一条较佳的获得转基因再生植株的途径。 结果与结论:从大叶落地生根中克隆到胚发育相关基因,构建过表达载体,通过农杆菌介导转化烟草,获得烟草转基因植株。对转基因植株和野生型植株烟草的表型进行了观察,结果发现:转基因烟草植株同野生型烟草的表型有很大的差异,转基因型烟草的叶片浓绿,早期就出现较小分枝侧芽及顶端优势降低,产生了两个顶芽,而野生型没有侧芽及顶芽存在,说明LEC1和STM基因对胚胎发生和芽的再生具有一定促进的作用,所以从转基因植株的特殊表型,可以确定为转基因植株。因此,LEC1基因和STM基因可以作为MAT载体系统的选择标记基因,诱导体细胞胚的形成或芽的形成。但仍然需对烟草的表型做进一步观察及对该基因的功能进行进一步的验证。