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柑橘是世界上具有重要经济价值的水果。生产中容易受到冷害和热害等环境胁迫的影响。鉴于柑橘童期长、遗传上不亲和、存在珠心胚干扰等问题，遗传研究困难，杂交育种在短期内难以实现定向育种目标。植物基因工程的发展为柑橘育种提供了一条新途径。本研究以默科特橘橙转MdSPDS1基因的单克隆细胞系愈伤组织及金柑转基因植株为试材，研究了温度逆境下转基因材料抗性相关生理指标，以评价外源基因对提高柑橘抗逆性的作用与应用前景。主要研究结果如下1．转基因抗性愈伤单克隆实验体系建立：卡那霉素抗性默科特橘橙愈伤组织经过原生质体分离方法获得单克隆细胞系，以35S部分区域为正向引物、MdSPDS1区域核心序列为反向引物进行PCR检测，筛选、确认目的基因已经整合至单克隆愈伤基因组中。PCR阳性单克隆细胞系M3系和未转基因对照分别在4℃、25℃、37℃下处理1周后提取RNA用实时荧光定量PCR进行SPDS1基因表达分析，结果表明，转基因愈伤材料的SPDS1基因的相对表达量远远高于未转基因对照，表明转入的外源基因成功表达。2．转基因愈伤单克隆细胞系抗性评价；默科特橘橙愈伤组织单克隆细胞系和未转基因对照分别在4℃、25℃、37℃下处理1周后测定其生长量(鲜重、干重及干鲜重比)、可溶性蛋白质含量、SOD活性、MDA含量。结果发现：逆境处理时转基因愈伤的鲜重生长量高于对照但是4℃的鲜干重比小于对照，SOD活性高于对照，MDA含量小于对照，可溶性蛋白质含量在4℃高于对照，37℃时和对照差别不大。转基因愈伤和对照提取多胺后经过苯甲酰化处理，用高效液相色谱外标法定量测定其多胺含量表明：在常温下和逆境处理时转基因愈伤的游离亚精胺含量和游离精胺含量所占游离多胺总含量比例高与对照。转基因愈伤单克隆细胞系在低温、高温逆境下的生理指标显著优于对照。3．转基因植株的分子鉴定；转基因金柑植株经过PCR和southern blot检测，证明目的基因已经插入金柑植株材料中。以实时荧光定量PCR方法分析SPDS1基因相对表达量，表明外源的SPDS1基因在转基因株中获得表达。4．转基因植株的抗性评价：转基因植株和对照分别在4℃、25℃、45℃下处理6h后，转基因植株和对照提取多胺后经过苯甲酰化处理，用高效液相色谱外标法定量测定多胺含量，证实转基因金柑植株的游离亚精胺含量和游离精胺含量所占游离多胺总含量比例，在常温和逆境下均高于对照；直一步测定其可溶性蛋白质含量、SOD活性、MDA含量，结果发现：逆境处理时转基因金柑植株的SOD活性高于对照，MDA含量小于对照，可溶性蛋白质含量高于对照，表明转基因植株对温度逆境有较高的抗性。综上所述，以转基因的默科特单克隆细胞系和金柑转基因植株在逆境下的生理指标检测均表明，MdSPDS1基因转入柑橘后游离亚精胺含量和游离精胺含量所占游离多胺总含量较对照提高，并能有效地提高转化子对低温逆境和高温逆境的抗性。