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疟疾是一种严重危害生命的疾病,尤其是在发展中国家。全世界每年大约有一百万人死于疟疾。目前,青蒿素(Artemisinin)被确定是用于治疗疟疾最有效的药物。它是从青蒿(Artemisi aannua L.)中提取而来。青蒿素是一种倍半萜内酯化合物。然而,青蒿素在青蒿中的含量甚微(约占青蒿干重的0.1%-0.5%),目前青蒿素的产量远远不能满足医疗的需求。因此,增加青蒿素的含量已经成为当代青蒿育种的热点。由于常规育种中青蒿资源的局限性,使高品质的青蒿育种很难在短时间内获得突破,然而转基因技术为高效育种提供了一种技术。NtLTP1基因编码一种膜转运蛋白——NtLTP1。在烟草中的研究发现:NtLTP1具有转运萜类物质的功能。本实验首先建立了青蒿高效再生体系和高效遗传转化体系,并利用转基因技术将NtLTP1基因转入青蒿中,获得了青蒿素提高1.5倍的转基因植株。主要研究结果如下:1.青蒿高效遗传转化体系的构建以青蒿叶片为外植体材料,利用正交实验和单因素的实验方法,分别探究6-BA、NAA、AgNO3对青蒿外植体分化的影响;NAA和糖对青蒿外植体生根的影响;侵染时间、菌液浓度、共培养时间,对转化体系的影响;外植体种类(叶片和幼嫩花序)对转化体系的影响。最终确定青蒿的最佳遗传转化体系为:以青蒿未成熟的花序为外植体,农杆菌菌株EHA105,侵染浓度OD600为0.2,侵染的时间为15min,共培养2天。将侵染的外植体置于MS+0.5mg/L 6-BA+0.3mg/LNAA+30g/L蔗糖+6.5g/L琼脂培养基中共培养2天;共培养后将外植体置于MS+0.5mg/L 6-BA+0.3mg/LNAA+300 mg/L羧苄青霉素+20 mg/L卡那霉素+30g/L蔗糖+6.5g/L琼脂的抗性筛选培养基中培养,每隔三周继代培养一次,直至外植体分化形成芽苗;将分化好的芽苗及时转移至抗性筛选生根培养基:MS+0.2 mg/L NAA+300 mg/L羧苄青霉素+10 mg/L卡那霉素+30 g/L蔗糖+6.5 g/L琼脂中培养。本实验获得的最高转化效率为17.2%;与相同条件下以叶片为外植体的转化效率相比,提高了一倍。2.NtLTP1对青蒿素含量的影响以青蒿的叶片为外植体,利用农杆菌转化的方法将基因NtLTP1转入青蒿中,获得转基因植株7株,对转基因植株进行分子鉴定和青蒿素含量分析发现,与野生型相比,除一株外,转NtLTP1基因植株中青蒿素含量均有提高。说明NtLTP1基因在青蒿中的表达能够提高青蒿素的含量。本实验获得的转基因植株中青蒿素含量最高可以达到21.2089±0.57mg/g,比野生型提高了 1.5倍。