葡萄1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸氧化酶(ACO)基因的表達特性及在番茄中過量表達的研究.pdf

1、乙烯是重要的植物內源激素，調控著植物許多生命進程。ACO基因是乙烯生物合成過程的關鍵基因，調控1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸氧化酶（ACC氧化酶）的合成。本研究的目的就在前人研究的基礎上，根據(jù)葡萄（Vitisvinifera）中ACO家族基因的的表達特性，利用農桿菌介導法將3個VvACO基因轉入到Moneymaker番茄（Solanumlycopersicum）中，通過觀察轉基因番茄的生長狀況以及測定轉基因番茄的生理指標，探討葡萄ACO家族基

2、因的過量表達對番茄的影響，來預測葡萄ACO基因的初步功能。本文主要研究結果如下:
　　1.本研究利用實時熒光定量PCR分析了ACO基因在葡萄不同組織部位中的表達情況，以及3個ACO基因響應乙烯誘導后的表達水平。結果表明，VvACO1基因在葡萄幼莖中的表達量最高，其次為葉片，在老葉柄中最低。VvACO2基因在果柄和果實中表達量最高，葉片次之，在幼莖中表達量最低。VvACO3基因在幼莖中表達量最高，在生長點中最低。乙烯誘導處理的結果顯

3、示，VvACO1和VvACO2基因在乙烯處理后的72h內，表達量總體呈上升趨勢，其中VvACO2基因的表達量變化幅度較小;VvACO3基因受乙烯脅迫后，表達量上升較為明顯，處理8h后的最大表達量為對照的25倍。
　　2.以Moneymaker番茄子葉為外植體，優(yōu)化了番茄的遺傳轉化體系，并采用農桿菌介導法將VvACO家族基因的3個基因VvACO1，VvACO2，VvACO3導入到番茄基因中。結果表明，農桿菌菌液OD600=0.5時轉

4、化效果最好，侵染時間以15min為最佳，期間需要搖晃菌液幾次。侵染前將外植體黑暗預培養(yǎng)兩天，最佳分化激素為ZT2mg/L，隨著再生芽健壯后轉為ZT1mg/L的培養(yǎng)基中;最佳生根激素為IBA0.5mg/L，適宜的抑菌抗生素為Timentin200mg/L。
　　3.利用PCR和RT-PCR方法對番茄抗性組培苗進行檢測，結果顯示分別獲得轉VvACO1基因3個番茄株系，轉VvACO2基因4個番茄株系，轉VvACO3基因6個番茄株系。分別

5、對轉VvACO1基因、VvACO3基因的番茄葉片和綠熟期的果實，轉VvACO2基因的葉片的ACO酶活和乙烯釋放速率進行測定，結果表明，所有轉基因番茄植株葉片和果實的ACO酶活和乙烯釋放速率均比對照有所提高，其中以轉化VvACO1基因株系的ACO酶活和乙烯釋放速率最高，轉化VvACO3基因株系的表達處于中間水平，以轉化VvACO2基因株系的ACO酶活和乙烯釋放速率最低，比對照略有升高。轉VvACO2基因番茄植株在生長初期呈明顯矮化現(xiàn)象，后