甘藍轉(zhuǎn)生長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199818(2):223—228ActaBot.Beal.Occident.Sin.甘藍轉(zhuǎn)生長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(中國科學(xué)院上海植物生理研究所植物分子遺傳國家重點實驗室上海200032)摘要甘藍轉(zhuǎn)生長素基因系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(對照)相比結(jié)球期提前葉

2、球變小緊實度增加外葉趨向松散的抱合側(cè)根數(shù)增多腋芽扦插時不定根發(fā)生早而多成活率顯著高于對照下胚軸在離體條件下培養(yǎng)時會自然發(fā)生大量不定根。結(jié)果表明外源生長素基因在轉(zhuǎn)基因植株后代上得到了表達對葉球發(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。關(guān)鍵詞甘藍轉(zhuǎn)生長素基因系葉球根發(fā)育DEVELOPMENTALPATTERNSOFLEAFYHEADSROOTSOFPROGENIESOFC

3、ABBAGELINETRANSGENICFAUXINGENEJiangYi1HeYukeGongZhenhui2ShengRuijuanLiuPinglin(NationalLabatyofPlantMolecularGeicsShanghaiInstituteofPlantPhysiologyTheChineseAcademyofSciencesShanghai200032)AbstractG4325isacabbagelinetra

4、nsgenicfauxingenewhichcontainsasetoffeignauxinsynthetasegenederivedfrompRiplasmidofAgrobacteriumrhizogenes.AfterthetransgeniclinewasselfcrossedtheprogeniesofM2generationmaintainedthemphologicalphysiologicalabnmalityM0gen

5、eration.Comparedwithnmalplantsuntransfmed(control)thetransgeniclineshowsthefollowingmodifications:earlier收稿日期:19970814國家自然科學(xué)基金資助項目?，F(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素的培養(yǎng)液。統(tǒng)計扦插成活率、展開葉數(shù)和生長速度等。1.4下胚軸切段

6、生根甘藍G4325自交二代的種子經(jīng)過仔細挑選后用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將下胚軸切成長度為1cm的切段以兩種方向插入MS培養(yǎng)基上。統(tǒng)計下胚軸切面上不定根的發(fā)生時間和發(fā)根數(shù)。1.5自交結(jié)實在田間甘藍G4325M2代植株在露地越冬次年春季開花期間進行蕾期授粉和花期授粉統(tǒng)計結(jié)實率和結(jié)籽率。2結(jié)果和分析2.1外源生長素基因?qū)Ω仕{葉球發(fā)育的調(diào)節(jié)作用甘藍轉(zhuǎn)生長素基因系G4325最初是

7、從轉(zhuǎn)基因群體中選擇出來的一個植株無性系。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進入包心期。所謂包心就是生長點部位的心葉向內(nèi)開始抱合是甘藍結(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的葉球。然而這種葉球雖然緊實度高但體積比較小(表1)。緊實度是葉球商品價值的主要指標轉(zhuǎn)基因植株較高的球重與球莖之比說明它的緊實度高商品價值比較好。表1甘藍轉(zhuǎn)生長素基因系(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