葡萄1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸氧化酶(ACO)基因的表達(dá)特性及在番茄中過量表達(dá)的研究.pdf

1、乙烯是重要的植物內(nèi)源激素，調(diào)控著植物許多生命進(jìn)程。ACO基因是乙烯生物合成過程的關(guān)鍵基因，調(diào)控1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸氧化酶（ACC氧化酶）的合成。本研究的目的就在前人研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)葡萄（Vitisvinifera）中ACO家族基因的的表達(dá)特性，利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法將3個(gè)VvACO基因轉(zhuǎn)入到Moneymaker番茄（Solanumlycopersicum）中，通過觀察轉(zhuǎn)基因番茄的生長(zhǎng)狀況以及測(cè)定轉(zhuǎn)基因番茄的生理指標(biāo)，探討葡萄ACO家族基

2、因的過量表達(dá)對(duì)番茄的影響，來預(yù)測(cè)葡萄ACO基因的初步功能。本文主要研究結(jié)果如下:
　　1.本研究利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR分析了ACO基因在葡萄不同組織部位中的表達(dá)情況，以及3個(gè)ACO基因響應(yīng)乙烯誘導(dǎo)后的表達(dá)水平。結(jié)果表明，VvACO1基因在葡萄幼莖中的表達(dá)量最高，其次為葉片，在老葉柄中最低。VvACO2基因在果柄和果實(shí)中表達(dá)量最高，葉片次之，在幼莖中表達(dá)量最低。VvACO3基因在幼莖中表達(dá)量最高，在生長(zhǎng)點(diǎn)中最低。乙烯誘導(dǎo)處理的結(jié)果顯

3、示，VvACO1和VvACO2基因在乙烯處理后的72h內(nèi)，表達(dá)量總體呈上升趨勢(shì)，其中VvACO2基因的表達(dá)量變化幅度較小;VvACO3基因受乙烯脅迫后，表達(dá)量上升較為明顯，處理8h后的最大表達(dá)量為對(duì)照的25倍。
　　2.以Moneymaker番茄子葉為外植體，優(yōu)化了番茄的遺傳轉(zhuǎn)化體系，并采用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法將VvACO家族基因的3個(gè)基因VvACO1，VvACO2，VvACO3導(dǎo)入到番茄基因中。結(jié)果表明，農(nóng)桿菌菌液OD600=0.5時(shí)轉(zhuǎn)

4、化效果最好，侵染時(shí)間以15min為最佳，期間需要搖晃菌液幾次。侵染前將外植體黑暗預(yù)培養(yǎng)兩天，最佳分化激素為ZT2mg/L，隨著再生芽健壯后轉(zhuǎn)為ZT1mg/L的培養(yǎng)基中;最佳生根激素為IBA0.5mg/L，適宜的抑菌抗生素為Timentin200mg/L。
　　3.利用PCR和RT-PCR方法對(duì)番茄抗性組培苗進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果顯示分別獲得轉(zhuǎn)VvACO1基因3個(gè)番茄株系，轉(zhuǎn)VvACO2基因4個(gè)番茄株系，轉(zhuǎn)VvACO3基因6個(gè)番茄株系。分別

5、對(duì)轉(zhuǎn)VvACO1基因、VvACO3基因的番茄葉片和綠熟期的果實(shí)，轉(zhuǎn)VvACO2基因的葉片的ACO酶活和乙烯釋放速率進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明，所有轉(zhuǎn)基因番茄植株葉片和果實(shí)的ACO酶活和乙烯釋放速率均比對(duì)照有所提高，其中以轉(zhuǎn)化VvACO1基因株系的ACO酶活和乙烯釋放速率最高，轉(zhuǎn)化VvACO3基因株系的表達(dá)處于中間水平，以轉(zhuǎn)化VvACO2基因株系的ACO酶活和乙烯釋放速率最低，比對(duì)照略有升高。轉(zhuǎn)VvACO2基因番茄植株在生長(zhǎng)初期呈明顯矮化現(xiàn)象，后