甘藍(lán)轉(zhuǎn)生長(zhǎng)素基因系自交后代葉球和根系的發(fā)育特征

1、西北植物學(xué)報(bào)199818(2):223—228ActaBot.Beal.Occident.Sin.甘藍(lán)轉(zhuǎn)生長(zhǎng)素基因系自交后代葉球和根系的發(fā)育特征姜翌何玉科鞏振輝沈瑞娟劉平林(中國(guó)科學(xué)院上海植物生理研究所植物分子遺傳國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室上海200032)摘要甘藍(lán)轉(zhuǎn)生長(zhǎng)素基因系G4325的基因組內(nèi)插入有發(fā)根農(nóng)桿菌pRi質(zhì)粒上的生長(zhǎng)素合成酶基因。該轉(zhuǎn)基因系自交后其M2代的植株仍保留異常的形態(tài)和生理特征:它們與未轉(zhuǎn)化的正常植株(對(duì)照)相比結(jié)球期提前葉

2、球變小緊實(shí)度增加外葉趨向松散的抱合側(cè)根數(shù)增多腋芽扦插時(shí)不定根發(fā)生早而多成活率顯著高于對(duì)照下胚軸在離體條件下培養(yǎng)時(shí)會(huì)自然發(fā)生大量不定根。結(jié)果表明外源生長(zhǎng)素基因在轉(zhuǎn)基因植株后代上得到了表達(dá)對(duì)葉球發(fā)育和根的分化具有一定的調(diào)節(jié)作用。與M1代不同轉(zhuǎn)基因系M2代植株雄蕊發(fā)育不健全花粉少在蕾期和花期自交后均不結(jié)實(shí)。關(guān)鍵詞甘藍(lán)轉(zhuǎn)生長(zhǎng)素基因系葉球根發(fā)育DEVELOPMENTALPATTERNSOFLEAFYHEADSROOTSOFPROGENIESOFC

3、ABBAGELINETRANSGENICFAUXINGENEJiangYi1HeYukeGongZhenhui2ShengRuijuanLiuPinglin(NationalLabatyofPlantMolecularGeicsShanghaiInstituteofPlantPhysiologyTheChineseAcademyofSciencesShanghai200032)AbstractG4325isacabbagelinetra

4、nsgenicfauxingenewhichcontainsasetoffeignauxinsynthetasegenederivedfrompRiplasmidofAgrobacteriumrhizogenes.AfterthetransgeniclinewasselfcrossedtheprogeniesofM2generationmaintainedthemphologicalphysiologicalabnmalityM0gen

5、eration.Comparedwithnmalplantsuntransfmed(control)thetransgeniclineshowsthefollowingmodifications:earlier收稿日期:19970814國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目。現(xiàn)在地址:蘭州園藝學(xué)校蘭州730060現(xiàn)在地址:西北農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝系陜西楊陵712100的蛭石和泥炭土澆灌含有生長(zhǎng)素的培養(yǎng)液。統(tǒng)計(jì)扦插成活率、展開葉數(shù)和生長(zhǎng)速度等。1.4下胚軸切段

6、生根甘藍(lán)G4325自交二代的種子經(jīng)過仔細(xì)挑選后用0.01%的升汞消毒經(jīng)3次無菌水沖洗后播種在MS培養(yǎng)基上在無菌條件下培養(yǎng)。種子發(fā)芽后14d將下胚軸切成長(zhǎng)度為1cm的切段以兩種方向插入MS培養(yǎng)基上。統(tǒng)計(jì)下胚軸切面上不定根的發(fā)生時(shí)間和發(fā)根數(shù)。1.5自交結(jié)實(shí)在田間甘藍(lán)G4325M2代植株在露地越冬次年春季開花期間進(jìn)行蕾期授粉和花期授粉統(tǒng)計(jì)結(jié)實(shí)率和結(jié)籽率。2結(jié)果和分析2.1外源生長(zhǎng)素基因?qū)Ω仕{(lán)葉球發(fā)育的調(diào)節(jié)作用甘藍(lán)轉(zhuǎn)生長(zhǎng)素基因系G4325最初是

7、從轉(zhuǎn)基因群體中選擇出來的一個(gè)植株無性系。同未轉(zhuǎn)化的正常植株相比該轉(zhuǎn)基因系的葉球和根在形態(tài)和生理上發(fā)生了明顯的變化。在M2代G4325植株仍然保持這種異常的形態(tài)特征。一般情況下作為對(duì)照的正常植株(G4)有淺綠色的葉片葉緣無明顯的鋸齒狀缺刻葉面也比較光滑。與此不同轉(zhuǎn)基因植株的葉子呈現(xiàn)深綠色葉緣有鋸齒狀深裂葉面分布著明顯的葉毛。在蓮座期后轉(zhuǎn)基因植株提前7d進(jìn)入包心期。所謂包心就是生長(zhǎng)點(diǎn)部位的心葉向內(nèi)開始抱合是甘藍(lán)結(jié)球開始的形態(tài)特征。一旦開始結(jié)

8、球轉(zhuǎn)基因植株的球葉分化速度很快能夠提早形成緊實(shí)的葉球。然而這種葉球雖然緊實(shí)度高但體積比較小(表1)。緊實(shí)度是葉球商品價(jià)值的主要指標(biāo)轉(zhuǎn)基因植株較高的球重與球莖之比說明它的緊實(shí)度高商品價(jià)值比較好。表1甘藍(lán)轉(zhuǎn)生長(zhǎng)素基因系(G4325)M2代葉球的發(fā)育特征Table1Developmentpropertiesofleafyheadsofcabbageline(G4325)transgenicfauxingene品系Lines單球重Headwei

9、ght(kg)球徑Headdiameter(dm)球重球徑Headweightdiameter球葉數(shù)Numberofheadingleaves外葉數(shù)NumberofouterleavesG43251.601.750.914715G4(對(duì)照)1.621.980.824518表中所列數(shù)字為10株的平均值其中單球重指每個(gè)葉球的鮮重球徑指葉球最大橫切面的直徑球葉數(shù)是葉球內(nèi)的葉數(shù)外葉數(shù)指包心期的蓮座葉和未結(jié)球的葉數(shù)。Thedatainthetab

10、learethemeanof10plants.Headweight:weightperleafyheadheaddiameter:thelongestdiameterofleafyheadontransversesectionnumberofheadingleaves:numberofleavesinsideleafyheadnumberofouterleaves:numberofrosetteleavesnonheadingleave