枣种质资源收集保存与ZjTCP6、ZjTCP16基因的遗传转化

作     者：葛宏 

作者单位：河南农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：冯建灿;李继东

授予年度：2019年

学科分类：09[农学] 0902[农学-园艺学] 090201[农学-果树学] 

主      题：枣 种质资源 组织培养 遗传转化 

摘      要：枣(Ziziphus jujuba)是鼠李科(Rhamnaceae)植物,具有较高的营养价值,是第一大干鲜兼用的果树。我国对枣树的研究具有一定的历史,主要在枣树种质资源的调查、描述、收集、评价等方面。建立枣种质资源管理平台能够为枣种植产业的快速发展奠定基础。本文通过对河南地区枣种质资源收集,采用嫁接的方法建立了枣种质资源圃,使用种质资源管理系统平台,根据《枣种质资源描述规范和数据标准》对资源圃的种质资源进行调查,调查数据录入系统记录,为枣资源的共享提供有利的平台。利用组织培养技术对’蜂蜜罐’和’灰枣’进行了离体保存。枣疯病是枣树在栽培过程中常常发生的,由植原体侵染而导致的一种病害,也是一种毁灭性的病害,植原体是一种缺乏细胞壁的植物致病菌,寄生于受感染植物的韧皮部筛管内。TCP(TEOSINTE BRANCHED 1/CYCLOIDEA/PCF)转录因子是植物发育和形态发生的特异性调控因子,有研究表明,TCP转录因子在植物植原体感染时具有防御作用。本文通过遗传转化的手段,在枣疯病病苗中过表达进行基因功能验证,为枣疯病发生机理和防治研究提供理论依据。主要结果如下:(1)通过对濮阳市、永城市双桥镇、灵宝市、新郑市枣树研究所实施开展实地调查工作,共收集到40个品种的100余份种质资源,采用嫁接的方式建立了枣种质资源圃。(2)对收集到的’蜂蜜罐’与’灰枣’进行了离体保存体系构建,对比了不同植物生长调节剂组合对萌芽率、增殖系数、平均苗高的影响。结果表明:以种胚为外植体的’蜂蜜罐’枣使用GA3进行处理,在GA3为1.0 mg/L的条件下,萌芽率最高为91.2%,以’灰枣’的茎段作为外植体材料,萌芽率最高为92.5%,其生长调节剂组合是MS+KT 2.0 mg/L+NAA 0.3 mg/L;以MS+6-BA 2.0 mg/L+IAA 0.1 mg/L处理的增殖系数最大;在平均苗高中,以6-BA 1.0 mg/L+IAA 0.5 mg/L的组合上的平均苗高为最高。(3)建立了枣种质资源信息化管理平台,数据库由7个模块组成,共包含96个字段。对种质资源圃保存的鲜食、制干、观赏、兼用四种类型用途的枣品种进行不同性状的调查,调查性状包括果肩性状、梗洼深度、果实横经、果实大小、叶片形态、叶片光泽等23个性状,利用种质资源管理系统平台和作物表型分析系统对调查的数据信息录入系统,共得到700组性状调查数据,122组性状图片记录,为逐步建立完善枣种质资源信息平台奠定基础。(4)建立了枣疯病苗再生体系。对比了不同外植体来源,不同植物生长调节剂组合和浓度对枣疯病苗萌芽率、增殖系数、平均苗高和生根的影响。结果表明:休眠枝条水培芽比大田带病茎段成活率高,萌芽率最高的生长调节剂组合为MS+KT2.0 mg/L+NAA0.1 mg/L,增殖培养基的最适组合为MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.3 mg/L,壮苗培养基为MS+KT 2.0 mg/L+NAA0.3 mg/L,生根培养基为1/2MS+NAA 0.5 mg/L。对继代3～5次的组培病苗中植原体进行PCR检测表明,植原体稳定寄生在再生苗体内。建立的枣疯病苗组培体系,可以体外保存枣疯病植原体。(5)开展了枣TCP转录因子ZjTCP6和ZjTCP16的遗传转化。根据前期对TCP转录因子家族在枣疯病过程发生过程的表达分析,筛选出与枣疯病发生相关的ZjTCP6和ZjTCP16两个转录因子,并对感染植原体的枣组培苗进行农杆菌介导的遗传转化,通过侵染发病植株茎段,进行不同时间的共培养处理,发现不同的共培养时间对枣的遗传转化效率有一定的影响,其中,以共培养3 d时的转化效率最高,通过对筛选培养得到的幼苗进行PCR鉴定,得到ZjTCP6和ZjTCP16的PCR阳性植株。论文研究的结果为开展枣种质资源保护和利用,以及枣疯病发生机理和防治研究提供参考。