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外源ALA对夏秋设施西瓜生长的影响与过量合成ALA转基因西瓜植株的筛选认领

被引量： 2

作者：

赵彩萍

学位授予单位：

南京农业大学

摘要：

设施西瓜栽培已经成为许多地区农业生产的特色产业。但是,种子萌发和植株生长往往受到多种不良环境条件的影响。为了提高西瓜种子的萌发率,促进保护地栽培西瓜生长,提高产量,改善品质,本研究采用外源5-氨基乙酰丙酸(ALA)和“绿色生机”两种外源物质处理西瓜种子或者浇灌根系,发现适当浓度的ALA和绿色生机均能促进西瓜种子萌发、幼苗生长和产量提高。本研究还将酿酒酵母菌ALA合酶基因(Yheml)转入西瓜子叶,通过Km、 GUS、 PCR、 RT-PCR以及内源ALA含量检测,筛选出3株ALA过量合成系株系,为培育多抗性西瓜新品种奠定了基础。现将主要试验结果介绍如下。 1.ALA、绿色生机、ALA+绿色生机浸种处理研究表明：ALA10mg/L、绿色生机0.075%以及ALA+绿色生机均能促进种子的萌发。ALA和ALA+绿色生机在30。C时促进萌发的效果最为明显,绿色生机单独在35℃时处理效果最好。不同处理均能提高西瓜黄化苗SOD、 POD、 APX活性,其中ALA处理作用最好,绿色生机次之。 2.以夏秋季大棚西瓜植株为材料,研究了外源ALA处理20d和40d的西瓜叶片叶绿素快速荧光特性。结果表明,根系浇灌100mg/LALA能显著提高叶绿素荧光产额。ALA处理西瓜叶片最大光化学效率(Fv/Fm)、光合性能指数(PIABS)、电子传递性能指数(ETo/CS)以及有活性的反应中心密度(RC/CS)等均显著高于对照叶片,而与反应中心关闭有关的荧光参数Mo和Vj均显著低于对照。ALA处理显著提高PS Ⅱ反应中心受体侧性能参数包括Fk-j、Fj-i和Fi-p等,却降低供体侧荧光参数Wk,表明ALA处理提高了西瓜抵抗夏秋季环境胁迫的能力。 3.ALA和绿色生机共同处理能提高大棚西瓜叶片的SOD、 POD、 APX活性,其中ALA100mg/L的效果最好,暗示着西瓜幼苗活性氧代谢受到促进。ALA处理后还能增加叶片叶绿素和果实可溶性固形物含量,其中可溶性固形物含量比对照增加20%。在大棚中,ALA100mg/L处理植株急性萎蔫病和霜霉病的发病率均低于对照,小区产量显著高于其它处理。可见,适当浓度ALA处理可以提高西瓜抗氧化酶活性,增强植株抗病性。 4.以‘甜王七号’、‘超甜京欣王,和‘早佳’3个西瓜品种子叶为材料,建立再生体系结果表明,西瓜组织不定芽诱导率为67%～87%,MS培养基诱导,1～2mg/L6-BA与0.1～0.3mg/L NAA配合有利于不定芽再生。西瓜组织再生以子叶近胚端为好,苗龄以淡黄色转为淡浅绿色为好。下胚轴可以直接诱导不定芽产生,诱导率为63%,远远高于从愈伤组织再分化的诱导率。不定芽置于1/2MS+NAA0.1mg/L中生根,可形成为完整再生植株。 5.通过对影响西瓜转化效率的浸染时间、卡那霉素液浓度及抑菌抗生素浓度等因素进行比较试验,建立了农杆菌介导的Yheml基因转化西瓜子叶的遗传转化体系。即,切取转化受体材料放入OD=0.4的MS悬浮液中浸染8min,灭菌滤纸吸干,放入MS+1.0mg/L BA+0.5mg/L NAA共培养基中暗培养3-4d。然后,将子叶转入Ms+1.0mg/L BA+0.5mg/L NAA+100mg/L Km+250mg/L Cb中进行筛选分化培养,出芽后转入MS+0.5mg/LNAA中进行增殖筛选。 6.过量合成内源ALA转基因植株的鉴定。在优化的西瓜子叶转化体系上,将Yheml基因导入西瓜,共获得5个抗性植株,抗性芽诱导率为0.8%。经GUS.PCR和RT-PCR检测显示,3株为转基因植株。内源ALA含量测定表明,转基因植株可以过量合成ALA。

摘要译文

关键词：

西瓜; 5-氨基乙酰丙酸(ALA); ALA过量合成; 抗氧化酶; YhemI基因; 遗传转化

学位年度：

2009

学位类型：

硕士

学科专业：

果树学

导师：

汪良驹

中图分类号：

S651[西瓜⑨];S627[瓜果设施园艺]

学科分类号：

090201[果树学];082803[农业生物环境与能源工程];090205[设施园艺学]

D O I：

10.7666/d.Y1762885