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分子植物育种
(
网络版
), 2012
年
,
第
10
卷
,
第
1542
-
1548
页
Fenzi Zhiwu Yuzhong (Online), 2012, Vol.10, 1542
-
1548
http://mpb.5th.sophiapublisher.com
1543
且高温高湿的环境下易发生如白粉病、霜霉病的病
害、抗性较弱，本研究通过基因工程的方法来改良
其抗寒性。
硅是地壳和土壤中含量第二丰富的元素，被认
为是植物生长发育的准必需元素。绝大多数的植物
组织中都含有硅
(
李莉等
, 2010)
。植物体中可溶性硅
能提高植株抗寒抗旱、防治病虫害和抗倒伏的能
力，激发多个防御反应机制
(
房江育和马雪泷
, 2005)
。
据报道，在水稻中克隆出一类硅转运蛋白基因
(
陈虞
超等
, 2009)
，与硅在植物中的转运及利用有关。其
中
Lsi1
(Low silicon rice 1)
基因主要负责编码参与
植物对土壤中硅的吸收的硅转运蛋白；
Lsi2
(Low
silicon rice 2)
基因主要负责编码硅从植物中释放到
外界的硅转运蛋白，这两个基因相辅相成维持植物
体内硅的平衡。
本研究将硅转运蛋白基因
OsLsi1
和
OsLsi2
转
入美女樱中
,
研究该基因对美女抗寒性的影响。对经
PCR
鉴定的阳性转基因美女樱植株进行
RT-PCR
检
测，结果表明硅转运蛋白基因
OsLsi1
和
OsLsi2
在
美女樱中能够正常转录并表达，说明这两个基因已经
整合到美女樱中，之后进行低温处理并测定相关生
理指标，研究转基因美女樱的抗寒性，也为创建美
女樱抗寒种质资源奠定基础。
1
结果分析
1.1
转
OsLsi1
基因抗性植株的
PCR
及
RT-PCR
检测
对获得的
51
株再生植株用
CTAB
法提取
DNA,
以待测转基因植株叶片
DNA
为模板，
OsLsi1
基因质
粒为阳性对照，未转化的美女樱叶片
DNA
和水分别
为阴性对照和负对照，使用
OsLsi1
基因特异引物进
行
PCR
扩增
,
转基因植株可扩增出约
1 200 bp
的目的
片段，而未转化植株的无扩增条带
(
图
1)
，其中检测
出
26
株为阳性植株，阳性率为
70 %
，初步证明了
OsLsi1
基因已经整合到美女樱中。
RT-PCR
检测结果如图
2
所示，观察到阴性对照
无扩增带，而阳性对照和转基因
PCR
呈阳性的植株
均能扩增出约
1 200 bp
的目的片段，与之前
PCR
检
测的结果一致，说明
OsLsi1
基因已经整合到美女樱中。
1.2
转
OsLsi2
基因的
PCR
及
RT-PCR
检测
对获得的
60
株再生植株用
CTAB
法提取
DNA
，
以待测转基因植株叶片
DNA
为模板，
OsLsi2
基因
质粒为阳性对照，未转化的美女樱叶片
DNA
和水
分别为阴性对照和负对照，使用
OsLsi2
基因特异引
物进行
PCR
扩增，转基因植株可扩增出约
1 715 bp
的目的片段，而未转化的植株无扩增条带
(
图
3)
，其
中检测出
42
株为阳性植株，阳性率为
70%
，初步
证明了
OsLsi2
基因已经整合到美女樱中。
RT-PCR
检测结果如图
4
所示，在对
PCR
检测
初步证明
42
株阳性植株中，有
32
株转基因美女樱
叶片的
RNA
在
1 715 bp
附近扩增出与质粒对照一
致的条带，证明了目的基因已经整合到美女樱中。但
有
10
株美女樱叶片的
RNA
没有得到转录，这说明
在
PCR
在检测时出现了假阳性，同时也说明
PCR
检测只能作为转基因分子检测的初筛，进一步检测
证明基因的转入是非常有必要的。
1.3
低温胁迫下转基因美女樱相关生理指标的测定
1.3.1
低温胁迫下转基因美女樱丙二醛
(Maleic dial-
dehyde, MDA)
含量的分析
低温胁迫下丙二醛
(MDA)
能使酶失活并且对
细胞膜等生物膜造成损伤，使其透性增大透性增大
(
李合生
, 202,
高等教育出版
, pp.415-419)
。因此，
MDA
含量的高低反应出植物细胞抗氧化能力的强弱，间
接反映出物细胞受损程度和植物抗寒能力。
图
1
转
OsLsi1
基因抗性植株的
PCR
检测
注
: M: DL2000 marker; 1:
阳性对照
; 2~3:
阴性对照和负对照
; 4~24:
抗性植株
Figure 1 PCR analysis of regenerated plant with
OsLsi1
gene
Note: M: DL2000 marker; 1: Pitive control; 2~3: Negative control; 4~24: Regeneration plants