外源ALA對(duì)夏秋設(shè)施西瓜生長(zhǎng)的影響與過(guò)量合成ALA轉(zhuǎn)基因西瓜植株的篩選.pdf

1、設(shè)施西瓜栽培已經(jīng)成為許多地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的特色產(chǎn)業(yè)。但是，種子萌發(fā)和植株生長(zhǎng)往往受到多種不良環(huán)境條件的影響。為了提高西瓜種子的萌發(fā)率，促進(jìn)保護(hù)地栽培西瓜生長(zhǎng)，提高產(chǎn)量，改善品質(zhì)，本研究采用外源5-氨基乙酰丙酸（ALA）和“綠色生機(jī)”兩種外源物質(zhì)處理西瓜種子或者澆灌根系，發(fā)現(xiàn)適當(dāng)濃度的ALA和綠色生機(jī)均能促進(jìn)西瓜種子萌發(fā)、幼苗生長(zhǎng)和產(chǎn)量提高。本研究還將釀酒酵母菌ALA合酶基因（Yheml）轉(zhuǎn)入西瓜子葉，通過(guò)Km、GUS、PCR、RT-PCR以

2、及內(nèi)源ALA含量檢測(cè)，篩選出3株ALA過(guò)量合成系株系，為培育多抗性西瓜新品種奠定了基礎(chǔ)?，F(xiàn)將主要試驗(yàn)結(jié)果介紹如下。
　　 1.ALA、綠色生機(jī)、ALA+綠色生機(jī)浸種處理研究表明：ALA10mg/L、綠色生機(jī)0.075％以及ALA+綠色生機(jī)均能促進(jìn)種子的萌發(fā)。ALA和ALA+綠色生機(jī)在30℃時(shí)促進(jìn)萌發(fā)的效果最為明顯，綠色生機(jī)單獨(dú)在35℃時(shí)處理效果最好。不同處理均能提高西瓜黃化苗SOD、POD、APX活性，其中ALA處理作用最好，綠

3、色生機(jī)次之。
　　 2.以夏秋季大棚西瓜植株為材料，研究了外源ALA處理20d和40d的西瓜葉片葉綠素快速熒光特性。結(jié)果表明，根系澆灌100 mg/L ALA能顯著提高葉綠素?zé)晒猱a(chǎn)額。ALA處理西瓜葉片最大光化學(xué)效率（Fv/Fm）、光合性能指數(shù)（PIABS）、電子傳遞性能指數(shù)（ETo/CS）以及有活性的反應(yīng)中心密度（RC/CS）等均顯著高于對(duì)照葉片，而與反應(yīng)中心關(guān)閉有關(guān)的熒光參數(shù)Mo和Vj均顯著低于對(duì)照。ALA處理顯著提高PSⅡ

4、反應(yīng)中心受體側(cè)性能參數(shù)包括Fk-j、Fj-i和Fi-p等，卻降低供體側(cè)熒光參數(shù)Wk，表明ALA處理提高了西瓜抵抗夏秋季環(huán)境脅迫的能力。
　　 3.ALA和綠色生機(jī)共同處理能提高大棚西瓜葉片的SOD、POD、APX活性，其中ALA100mg/L的效果最好，暗示著西瓜幼苗活性氧代謝受到促進(jìn)。ALA處理后還能增加葉片葉綠素和果實(shí)可溶性固形物含量，其中可溶性固形物含量比對(duì)照增加20％。在大棚中，ALA100mg/L處理植株急性萎蔫病和霜

5、霉病的發(fā)病率均低于對(duì)照，小區(qū)產(chǎn)量顯著高于其它處理。可見(jiàn)，適當(dāng)濃度ALA處理可以提高西瓜抗氧化酶活性，增強(qiáng)植株抗病性。
　　 4.以‘甜王七號(hào)’、‘超甜京欣王’和‘早佳’3個(gè)西瓜品種子葉為材料，建立再生體系，結(jié)果表明，西瓜組織不定芽誘導(dǎo)率為67％～87％，MS培養(yǎng)基誘導(dǎo)，1～2 mg/L6-BA與0.1～0.3 mg/L NAA配合有利于不定芽再生。西瓜組織再生以子葉近胚端為好，苗齡以淡黃色轉(zhuǎn)為淡淺綠色為好。下胚軸可以直接誘導(dǎo)不定

6、芽產(chǎn)生，誘導(dǎo)率為63％，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于從愈傷組織再分化的誘導(dǎo)率。不定芽置于1/2MS+NAA0.1 mg/L中生根，可形成為完整再生植株。
　　 5.通過(guò)對(duì)影響西瓜轉(zhuǎn)化效率的浸染時(shí)間、卡那霉素液濃度及抑菌抗生素濃度等因素進(jìn)行比較試驗(yàn)，建立了農(nóng)桿菌介導(dǎo)的Yhem1基因轉(zhuǎn)化西瓜子葉的遺傳轉(zhuǎn)化體系。即，切取轉(zhuǎn)化受體材料放入OD=0.4的MS懸浮液中浸染8min，滅菌濾紙吸干，放入MS+1.0mg/L BA+0.5mg/L NAA共培養(yǎng)基中暗

7、培養(yǎng)3-4 d。然后，將子葉轉(zhuǎn)入MS+1.0mg/L BA+0.5mg/L NAA+100mg/L Km+250mg/L Cb中進(jìn)行篩選分化培養(yǎng)，出芽后轉(zhuǎn)入MS+0.5mg/L NAA中進(jìn)行增殖篩選。
　　 6.過(guò)量合成內(nèi)源ALA轉(zhuǎn)基因植株的鑒定。在優(yōu)化的西瓜子葉轉(zhuǎn)化體系上，將Yhem1基因?qū)胛鞴?，共獲得5個(gè)抗性植株，抗性芽誘導(dǎo)率為0.8％。經(jīng)GUS、PCR和RT-PCR檢測(cè)顯示，3株為轉(zhuǎn)基因植株。內(nèi)源ALA含量測(cè)定表明，轉(zhuǎn)基