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大豆(Glycine max L.)是世界上重要的油料作物和经济作物,是植物蛋白和植物油的主要来源之一。本实验室已从黄花苜蓿克隆并验证了肌醇半乳糖苷合成酶基因(MfGolS)的抗逆功能,在此基础上,本文应用农杆菌介导法将MfGolS基因导入大豆,成功获得了转基因大豆植株,对其进行了分子检测及抗冷性生理分析。主要研究结果如下:
1.)通过使用不同浓度的6-BA与NAA激素配比,结合四个基因型的大豆进行浓度梯度配比实验。由表3可看出,HX-1、HX-3、HC-6在6-BA浓度为1.0 mg/L、NAA浓度为0.1 mg/L时,不定芽数目最多,为3.1±0.8个、2.8±0.6个、3.0±0.4个;HC-3在6-BA浓度为1.5mg/L、NAA浓度为0.1mg/L时,不定芽数目最多;在不定芽的长度统计方面,HX-1、HC-3在6-BA为1.5mg/L、NAA为0.1mg/L时平均长度为最高值,分别是1.3±0.5cm与1.5±0.8cm;在6-BA.为1.0 mg/L不加NAA的芽诱导培养基中,HX-3不定芽的长度最长,为1.8±0.7;HC-6这一品种在6-BA为1.0mg/L、NAA为0.1mg/L不定芽平均长度达到最大值。结果显示,HX-1、HX-3、HC-3、HC-6在使用不同浓度的6-BA与NAA激素的最适浓度梯度配比时,不定芽数目与不定芽的平均长度产生不同的效果。
2)利用根癌农杆菌介导的子叶节侵染转化方法,以HC-3为外植体,将MfGolS基因转入大豆植株,通过对转基因株系T0、T1和T2代的PCR及Southern和Northern杂交检测,结果均证明基因已整合到转基因大豆基因组中。在Basta除草剂抗性检测中,野生型大豆的叶片出现明显黄斑并褐化死亡,而T2代转基因大豆的叶片在边缘上有部分变黄,并不出现整株变黄的现象。
3)通过对野生型大豆植株与T2代转基因大豆植株在正常条件和低温处理的逆境胁迫下生长状况的变化研究,表明在常温条件下野生型大豆与转基因大豆并无差别。但在低温逆境胁迫下,野生型大豆受到逆境的影响,相对电导率上升至65％,绿色荧光参数大幅降低,生长状况受到一定的伤害;而在同一条件下,MfGolS的转基因T2代大豆在上述逆境下大多数编号表现出比非转基因植株更强的抗性,相对电导率较野生型大豆低,绿色荧光参数受到逆境的影响较非转基因植株小,说明MfGolS与大豆的抗冷性有着一定提高的关系。