【摘 要】
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郁金香（Tulipa gesneriana L.）是百合科郁金香属的一种具有极高观赏性的植物,在国内外具有广阔的消费市场。目前郁金香存在无稳定遗传转化体系和种球退化的问题,而水分匮缺是引起种球退化的原因之一。因此优化现有再生体系和探索遗传转化条件,以及挖掘郁金香抗旱相关基因,对解决郁金香产业发展相关问题具有现实意义。本研究对实验建立的郁金香再生体系中愈伤组织诱导率低的问题进行优化,以不同外植体和诱
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郁金香（Tulipa gesneriana L.）是百合科郁金香属的一种具有极高观赏性的植物,在国内外具有广阔的消费市场。目前郁金香存在无稳定遗传转化体系和种球退化的问题,而水分匮缺是引起种球退化的原因之一。因此优化现有再生体系和探索遗传转化条件,以及挖掘郁金香抗旱相关基因,对解决郁金香产业发展相关问题具有现实意义。本研究对实验建立的郁金香再生体系中愈伤组织诱导率低的问题进行优化,以不同外植体和诱导配方两个方面进行研究,并以优化后的再生体系为基础探索农杆菌介导的遗传转化条件,同时鉴定解析干旱胁迫相关基因TgDi19的功能和调控网络。本研究取得的主要实验结果如下:1.组织培养技术优化与农杆菌介导遗传转化体系研究a.‘伊犁郁金香’胚轴在2.0 mg/L 2,4-D+0.5 mg/L 6-BA+0.1 mg/L KT的作用下可以诱导出愈伤组织,诱导率为64.58%。‘范兰迪’的胚轴在9.0 mg/L PIC+0.5mg/L 6-BA+0.1 mg/L KT培养基中愈伤组织诱导率最高,但仅为37.50%。b.商业种‘友谊’、‘纯金’和‘范兰迪’胚轴在0.1 mg/L NAA+1.0 mg/L 6-BA的作用下可以诱导出不定芽,增殖系数分别为2.70、3.29和2.22。c.农杆菌可以将外源基因导入到‘伊犁郁金香’的胚轴组织细胞中,并在获得的部分抗性愈伤组织中检测到GUS报告基因的表达。2.干旱诱导蛋白19（TgDi19）的功能研究a.从郁金香‘纯金’中共克隆鉴定到2个TgDi19基因,分别为TgDi19-2a和TgDi19-2b。蛋白序列分析显示TgDi19-2a/2b在N端和C端都分别含有一个Zf-Di19和Di19＿C保守结构域。b.亚细胞定位实验结果显示TgDi19-2a/2b均为核膜共定位蛋白。酵母转录活性分析实验表明TgDi19-2a/2b具有转录激活活性。c.不同组织表达模式分析发现TgDi19-2a/2b在花瓣、叶片、花茎、鳞茎和根中都有表达,TgDi19-2a在根中表达量最高,而TgDi19-2b在叶片中的表达量最高。空气干旱诱导表达实验表明TgDi19-2a/2b均响应干旱胁迫诱导,并且在不同器官中存在差异,根部TgDi19-2a/2b转录水平变化更加显著。d.克隆到长1803bp的TgDi19-2a启动子,启动子motif分析发现存在光响应元件,生长素、水杨酸和茉莉酸等激素响应元件,ABRE和MBS抗逆相关的作用元件,TgDi19-2a可能参与植物多种生命活动。双荧光素酶实验初步证明Tg MYBX能够结合到TgDi19-2a启动子。e.构建TgDi19-2a/2b过表达载体,在拟南芥中异源过量表达。TgDi19-2a/2b转基因拟南芥在种子萌发阶段对甘露醇（Mannitiol）的敏感性降低,子叶转绿较野生型拟南芥快。TgDi19-2a/2b能增强转基因拟南芥在幼苗阶段的抗旱性,在植物抗旱中起正调控作用。
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