棉花再生体系建立及carnac5基因的遗传转化

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1、分类号：S336学校代码：10758密级：公开学号：1031020035硕士学位论文棉花再生体系建立及CarNAC5基因的遗传转化StudyonPlantRegenerationSystemofCottonandGeneticTransformationofCarNAC5Gene研究生姓名阿依夏木姑丽·司马依力导师姓名及职称陈全家教授合作导师姓名及曲延英教授学位门类级别职称农学硕士专业名称作物遗传育种研究方向棉花遗传育种所在学院农学院新疆·乌鲁木齐二○一三年五月本文是国家自然科学基金项目转基因生物新品种重大专项课题（项目编号：20

2、13ZX08005004-009）转基因生物新品种重大专项课题（项目编号：2011ZX08005005-008)课题主持人：陈全家（新疆农业大学）独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得新疆农业大学或其他教育单位的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：时间：年月日关于学位论文使用授权的说明本人完全了解新疆农

3、业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：新疆农业大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，允许论文被查阅和借阅。本人授权新疆农业大学将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以公布（包括刊登）论文的全部或部分内容。(保密的学位论文在解密后应遵守此协议)研究生签名：时间：年月日导师签名：时间：年月日棉花体再生体系建立及CarNAC5基因的遗传转化摘要棉花作为世界性重要的经济作物，其遗传改良工作一直被受世人关注。然而，棉花再生体系的建立是制约棉花转基因

4、技术能否成功的关键。棉花通过体细胞胚胎发生和植株再生比较困难，使得新疆棉花转基因育种研究的发展只能依赖转化效率及遗传稳定性均不够理想的花粉管通道法。因此建立一个高效、优良的棉花再生体系是促进转基因技术在棉花育种中广泛应用的先决条件。与其它作物相比，棉花组织培养依然比较困难，主要表现在基因型的依赖性强﹑从愈伤组织高效率地转化为胚性愈伤组织过程复杂、周期长﹑胚发生率很低、再生品种少、畸形苗多、生根困难，基因转化率低和转基因棉花农艺性状的变异等限制因子。针对上述存在的诸多问题，本研究以四种新疆棉花栽培品种(新海25、新海16、新陆早39

5、号和新陆早42号)为试验材料，对其体细胞胚胎发生和植株再生体系进行了研究，建立了相应的体细胞再生体系，并以陆地棉品种中棉所44号胚性愈伤组织为受体，通过农杆菌介导法进行NAC转录因子的遗传转化并获得了转化再生植株。为今后新疆海岛棉抗旱分子育种奠定了基础。本研究主要结果如下：1.以海岛棉和陆地棉无菌苗下胚轴为外植体，通过愈伤组织诱导时期激素的配比，筛选海岛棉和陆地棉愈伤诱导最适宜培养基，研究结果表明：陆地棉愈伤诱导最适培养基为MSB添加0.1mg/LKT及0.05mg/L2,4-D，愈伤组织诱导率达90%以上；海岛棉愈伤组织诱导阶段

6、的最佳条件为MSB添加0.1mg/LKT及0.1mg/L2,4-D，愈伤组织诱导率达100%。2.棉花胚性愈伤组织增殖培养基为MSB中添加1.9g/LKN03并添加1.8g/Lgelrite、0.1g/L天冬酰胺、0.1g/L谷氨酰胺；体细胞胚形成的最适条件为MSB中KNO3加倍﹑去除NH4NO3并添加2.0g/L凝固剂gelrite、0.1g/L天门冬酰胺、0.1g/L谷氨酰胺及铺滤纸。成苗培养基凝固剂为gelrite优于琼脂粉。3.以中棉所44号胚性愈伤为外植体，通过农杆菌介导的转基因技术，获得转NAC转录子家族的转化体系，并

7、获得了转化再生植株。经卡那霉素筛选获得抗生小植株，通过PCR检测，初步证明NAC转录因子家族基因中的CarNAC5基因已转化到再生的棉花植株中；经过PEG胁迫条件下的GUS组织化学染色证实了rd29A启动子在转基因棉花中能够诱导GUS基因的表达。关键词：海岛棉；陆地棉；再生体系；NAC转录子家族基因；遗传转化IStudyonPlantRegenerationSystemofCottonandGeneticTransformationofCarNAC5GeneAbstractCottonisasanimportanteconomic

8、alcropworldwide.Geneticimprovementhasbeenaffectedbytheworld'sattention.Inthepastcentury,significantimprovmentsinyieldandqual