根癌农杆菌介导的蒺藜苜蓿高效遗传转化体系的建立及MtRop6功能的初步研究.pdf

蒺藜苜蓿(Medicagotnmcatula)是一种重要的豆科模式植物，广泛用于研究豆科植物与根瘤菌之间的共生互作。植物遗传转化是阐明基因的表达机制、调控植物生长和发育过程所不可缺少的技术。因此，建立高效的遗传转化和再生系统是研究蒺藜苜蓿基因功能的一个重要手段。选择高体胚发生品系R1081作为研究材料，通过优化遗传转化条件，建立了高效的根癌农杆菌介导的遗传转化体系。以叶片为外植体，通过体胚发生途径得到了完整的再生植株。在转化过程中，再生苗的生根仍然是一个难题，本实验中利用发根农杆菌MSU440刺激生成毛状根的方法较大的提高了生根频率，从原先的5～7％提高到了35％以上。此外，发现M3培养基对于R1081的生根具有很强的诱导作用，生根频率最高可达60％以上，并且生成的根系有较多的侧根，非常有利于移栽的成活。ROP蛋白可以调控多种植物细胞应答反应，包括植物抗病防卫反应。豆科植物与根瘤菌共生关系建立的早期需要对宿主植物的防卫反应进行规避或者抑制。从蒺藜苜蓿中克隆了MtRop6基因，生物信息学分析表明，它可能参与植物防卫反应的调控，并且很可能在共生建立过程中也具有重要作用。为此，构建了MtRop6的过表达、RNA干扰、CA(constitutivelyactive)和DN(dominantnegative)形式的双元表达质粒，分别应用根癌农杆菌和发根农杆菌遗传转化方法转化蒺藜苜蓿，以研究MtRop6在共生系统建立过程中的功能。初步的研究结果表明，MtRop6基因的表达降低会使根毛生长受阻，产生根毛变短的表型，同时在变短的根毛中H2O2的积累也显著降低。