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紫花苜猜(Medicagosativa L.)是多年生豆科牧草,具有适应性强、产量高、品质好等优点,并且有改良土壤,保持水土等作用。虽然我国紫花苜蓿品种资源非常丰富,但是可消化率较低。如何提高苜蓿的可消化率、改良它的品质,是目前育种工作者的首要任务。提高消化率方面研究表明苜蓿干物质的消化率与其木质素含量具有极显著的负相关。因此,调控木质素生物合成的途径,减少苜蓿中木质素的含量,是提高消化率,改变牧草的营养特征的可行途径之一。木质素是组成植物细胞壁的成分之一,广泛存在于植物当中,主要位于纤维素纤维之间,具有抗压、支撑植物和抵御病虫害等作用。但是木质素不能被家畜消化,严重影响了牧草植物的经济价值,而通过基因工程方法降低植株木质素含量则具有重要意义。咖啡酰辅酶A-O-甲基转移酶(CCoAOMT)是木质素生物合成途径中的关键酶,通过抑制CCoAOMT的活性可以有效降低木质素的生物合成,从而降低植物木质素的含量。为了最终达到降低苜蓿细胞壁木质素生物合成的目的,我们在本研究中首先完成了以下两方面的基础工作,即构建了 CCoAOMT基因干扰表达载体,并通过转化模式植物烟草验证了该载体的生物学功能,二是建立了高效的苜蓿子叶离体再生系统,为苜蓿遗传改良奠定了基础。具体的讲,通过PCR扩增得到了紫花苜蓿中CCoAOMT基因的两段高保守序列,将其分别连接到植物干扰载体pFC5941的CSHA内含子两侧,构建了植物干扰表达载体pFGC5941-CCoAOMTi。通过农杆菌介导法将其转入烟草。经PCR检测和对植株木质素含量的测定,获得了第一代阳性转基因植株。移栽成活后,经常规培养开花、结实。对子二代进行PCR和RT-PCR分析表明,该干扰基因整合进转基因植株并且表达。对转基因植株生理生化指标的检测表明,木质素含量降低并且维持在一个合适的范围,并没有影响植株的正常生长。这些结果表明,我们构建的苜蓿CCoAOMT基因表达干扰载体在转基因烟草植株中的表达可有效地抑制宿主相应基因的表达,并降低目的产物的合成。由此推测,该载体在苜蓿中的表达可能会有更加显著的生物学功效。以紫花苜蓿“甘农1号”的子叶为外植体,通过调整基本培养基和各种激素之间的浓度,成功的建立了紫花苜蓿的高频再生体系。在该体系下,紫花苜蓿的愈伤组织发生率为95%,胚状体的诱导率为72%,生根率则能达到100%,本实验为今后通过基因工程改良紫花苜蓿奠定了基础。