1、干旱、鹽堿、高溫、低溫等環(huán)境條件是影響植物生長發(fā)育的重要因素,這些非生物因素通過滲透脅迫(osmotic stress)影響植物細胞膨壓從而導致植物的不良生長。在滲透脅迫下,植物將產生一些滲透調節(jié)物質抵抗該脅迫,包括脯氨酸和甜菜堿。脯氨酸主要來源于谷氨酸合成途徑,△1-二氫吡咯-5-羧酸合成酶(△1-pyrroline-5-carboxylatesynthetase,,P5CS)是脯氨酸合成的關鍵酶。為了提高我國馬鈴薯栽培品種對環(huán)境脅迫

2、的適應能力,本論文實施了來自擬南芥的P5C$基因轉化我國馬鈴薯栽培品種東農303的研究。
　　 首先通過不同植物生長調節(jié)劑組合的試驗,優(yōu)化了東農303馬鈴薯品種的高效再分化體系;其次采用農桿菌介導法將P5CS基因轉化到馬鈴薯基因組中,并通過PCR、PCR片段BLAST、Southern blot檢測,驗證了目的基因已轉入到馬鈴薯基因組中。另外,探討了轉基因植株在干旱和鹽脅迫條件下的生長勢和生理生化變化。
　　 1、分別利

3、用馬鈴薯脫毒試管苗和薯塊為試驗材料,通過吲哚乙酸(IAA)、吲哚丁酸(IBA)、玉米素(ZT)、潮霉素(Hy)的不同組合優(yōu)化了遺傳轉化體系。結果表明,最適再分化培養(yǎng)基為MS+ZT3.5mg/L+IAA.1.0mg/L,再分化條件中最適潮霉素篩選壓力為6mg/L;最適生根培養(yǎng)基為1/2 MS培養(yǎng)基,生根潮霉秦篩選壓力為10mg/L。
　　 2、對潮霉素抗性株系進行了分子生物學檢測。利用特異性引物進行了PSCS基因的特異性PCR擴增

4、,獲得了一條701bp的所需目的條帶;將所獲得的目的條帶進行連接、轉化、測序、BLAST比對,發(fā)現目的條帶與擬南芥。P5CS基因同源性為100％;分別用限制性內切酶EcoRⅠ和HindⅢ消化抗性株系和未轉化株系的總DNA,通過進一步的Southern雜交實驗,抗性株系獲得一條陽性條帶,推測P5CS基因在馬鈴薯基因組中有一個拷貝,最終獲得了一個轉基因株系。
　　 3、探討了轉基因株系在1.5％NaCl鹽和60％、40％、20％干旱

5、脅迫下的植株的生長勢和生理生化變化。結果表明,轉基因株系在葉片伸展度、根系的發(fā)達程度以及在結薯量上均優(yōu)于非轉基因株系。生理生化方面,轉基因植株在鹽脅迫時產生脯氨酸的含量比未處理時增加了25倍,是未轉基因植株的1.7倍,MDA含量的增加僅為未轉基因植株的0.4倍,SOD活性則是未轉基因植株的2.6倍;在60％、40％、20％的干旱脅迫程度下,轉基因植株脯氨酸含量分別是未轉基因植株的1.2倍、1.4倍和2.1倍,轉基因植株丙二醛含量的增加均