桑树(Morus alba Linn.)属多年生双子叶木本植物,其叶片是家蚕(Bombyx mori L.)的主要天然饲料,人们以获取桑叶为主要栽培目的。同时,桑树也是我国传统的药用植物。因此,桑树是我国重要的经济树种,也是蚕丝业可持续发展的重要物质基础。木本植物的遗传转化远远落后于大田作物和其他草本植物,其中一个重要原因是木本植物组织培养和植株再生的难度较大,缺乏合适的转化受体材料,难以建立高效稳定的遗传转化体系,其次是基因型依赖性较强,转化效率不高。在前人工作的基础上,本研究以农桑14号(简称农14)、育71-1、陕305和大10四个桑品种冬芽为材料,建立了桑树高效再生体系并对其遗传转化条件进行了优化,通过将β-葡聚糖苷酶(GUS)基因转入桑树对该体系进行了检测,为桑树的遗传转化提供参考。主要研究结果如下。1本文探讨了植物激素6-BA、NAA、2,4-D、琼脂、稀土元素镧以及桑品种对桑树冬芽分化的影响,筛选出了适于桑树冬芽分化的最佳培养基为MS+6-BA 1.2 mg/L+2,4-D 0.2 mg/L+ LaCl3 40 mg/L,不同桑品种对桑冬芽分化无显著性影响。2采用正交试验设计,对影响桑树离体叶片再生的因素:植物激素TDZ、NAA、6-BA、IAA及桑品种、苗龄、叶位等进行了研究,获得了叶片愈伤组织诱导最佳培养基为:MS+TDZ 1.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L;不定芽分化培养基:MS+6-BA 3.0 mg/L+IAA 0.1 mg/L,以选用苗龄为15 d的陕305试管苗叶片,其愈伤诱导率最高达93.9%,不定芽分化率为98.33%,由此建立了桑树高频再生体系。对TDZ作用机理初步探讨结果表明,TDZ可抑制叶片的脂质过氧化作用,保护细胞膜结构的完整性,阻止叶片叶绿素的降解,抑制POD的活性,延缓离体叶片的衰老,提高了桑树离体叶片的再生效率。3本试验在上述建立的桑树高频再生体系基础上,通过石蜡切片观察了叶片愈伤再生来源。结果表明:愈伤组织的表皮由一层排列整齐、形状较小的细胞组成。皮层由大小不等的薄壁细胞组成,排列很不整齐,不定芽发生是从愈伤组织表皮和表皮下的细胞分生组织化发育而成,它是由表皮和表皮下一团细胞核较大的小细胞组成,表明桑树叶片愈伤组织诱导的不定芽有被转化的可能。4由于桑树属于木本植物,其遗传转化存在一定难度和特殊性。通过对影响转化效果的因子:菌液浓度(OD600)、菌液浸染时间、共培养时间、选择培养基中Kan选择压和Cef抑菌浓度等进行了优化,结果表明当菌液OD600值为0.3,感染桑叶盘15 min,以40 mg/L的Kan为筛选压,400 mg/L的Cef作抑菌物质时桑品种陕305转化率最高,获得了最佳转化体系。5对优化的遗传转化体系进行农杆菌介导GUS报告基因转化,通过组织化学染色和PCR检测,结果表明GUS基因已整合到植株中,遗传转化效率为10.5%。