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胚性愈伤组织作为柑橘种质资源离体保存的理想材料,可以通过体细胞胚发生进而发育成完整的植株(该现象称为体细胞胚发生),然而,很多柑橘种或品种的胚性愈伤组织经长期继代保存,其胚性能力逐渐降低甚至丧失,因此,柑橘体细胞胚发生机理的研究就显得十分必要。LEC1-LIKE(L1L)基因是植物合子胚和体细胞胚发育的关键基因之一。深入研究柑橘L1L基因(CsL1L)可从单基因角度探究体细胞胚发生的机理,并为提高柑橘愈伤组织体细胞胚发生能力提供理论依据。本研究以本实验室构建的椪柑品种‘鄂柑1号’的BAC文库为平台,筛选CsL1L基因并获得其启动子序列,同时,以甜橙品种‘奥林达’夏橙上胚轴和温州蜜柑品种‘国庆1号’愈伤组织(已丧失胚发生能力)为材料转化CsL1L基因并分析其功能,主要研究结果如下:1.从椪柑品种‘鄂柑1号’BAC文库中成功筛选到含有CsL1L基因的两个单克隆,分别为"42-14-P"和"52-8-I",脉冲电泳分析其插入片段长度分别为120 Kb和90 Kb左右。通过PCR及BAC末端测序获得CsL1L基因在柑橘基因组上的完整序列。2.以CsL1L基因已知序列为模板设计引物,用步移测序法从"42-14-P"克隆中获得该基因1071 bp长的启动子序列。用启动子预测软件Plantcare和PLACE分析表明该序列具备大多数高等植物启动子的保守元件,说明其具有潜在的启动子活性;同时发现多种顺式作用元件,包括启动子基本转录元件TATA-box和CAAT-box;还预测到该启动子具有多个种子特异性元件,如RY重复元件、E-box、ACGT元件、SEF4、W-box、GT1等,说明该启动子可能是种子特异性启动子。3.CsL1L基因的超量表达载体转化甜橙品种‘奥林达’夏橙上胚轴和温州蜜柑品种‘国庆1号’愈伤组织。在转化的‘奥林达’夏橙上胚轴片段的切口观察到类似胚状体的结构(在一般的转化实验中,切口处长出的是芽而非胚状体)。但‘国庆1号’愈伤组织未表现出明显的表型变化。该结果说明外源CsL1L基因的超量表达能够促使柑橘营养器官的体细胞向胚性细胞转化,但是可能无法诱导已丧失胚性能力的愈伤组织发生体细胞胚。