甜瓜遗传转化技术的优化及DRs类基因的应用

文献类型： 中文期刊

第一作者： 万丽丽

作者： 万丽丽;王转茸;汤谧;张学军;任俭;曾红霞;张娜;孙玉宏;朱志坤

作者机构：

关键词： 甜瓜;农杆菌浸染;遗传转化;真空渗透;不定芽诱导;发育调控基因

期刊名称： 江苏农业科学

ISSN： 1002-1302

年卷期： 2023 年 007 期

页码： 49-58

收录情况： 北大核心

摘要： 甜瓜（Cucumis melo L.）是我国重要的设施栽培作物，具有重要的经济价值。随着农作物全基因组测序以及基因编辑技术的建立，遗传改良和基因功能验证亟需建立高效稳定的遗传转化体系。遗传转化率由基因型和植物激素互作所决定，目前，甜瓜遗传转化技术普遍存在遗传转化载体递送到细胞困难、芽再生难、遗传转化效率低等诸多问题。本研究选取5个厚皮甜瓜和4个薄皮甜瓜品种的子叶为外植体，对遗传转化试验中农杆菌浸染的方法、植物生长调节剂、筛选剂浓度等多个因素进行筛选，建立适合厚皮和薄皮甜瓜的遗传转化技术体系。结果表明，不定芽诱导最佳激素组合是1 mg/L 6-BA和1 mg/L ABA,最佳Basta筛选浓度为5 mg/L。由于甜瓜原形成层细胞位于维管组织的最深层，为提高农杆菌浸染效率，本研究采用纳米刷对子叶外植体表面均匀造伤，接着超声波和真空渗透压3个处理方式组合，其中在纳米刷造伤后进行超声波处理20 s,-1.0 kPa真空渗透压力下处理90 s后，绿色荧光蛋白（GFP）标记显示在甜瓜外植体的转化效率为82%～95%,在不定芽诱导培养基（SIM,1 mg/L 6-BA和1 mg/L ABA）能产生再生苗的外植体率为3%～10%。研究了GROWTH-REGULATING FACTOR5 （AtGRF5）、WUSHEL（AtWUS）、PLETHORA（AtPLT5）、WOUND INDUCED DEDIFFERENTIATION 1（AtWIND1）等发育调控因子（DRs）对甜瓜遗传转化再生的作用，选择4种甜瓜优良自交系种质转化含有DRs表达组件的遗传转化载体，之后在低浓度细胞分裂素的培养基上诱导不定芽再生，试验结果显示，超表达AtGRF5和AtPLT5能够提高转化率以及接种外植体的再生芽率。因此，开发并利用DRs能够有效改良甜瓜的遗传转化率，进而促进基因组编辑等生物技术在甜瓜育种中的应用。

分类号： S652

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