转BpCCR1正义链及反义链对7年生盆栽白桦木质素的影响及优良株系选择

• 作者: 刘宝光 刘桂丰 姜静 张嫚嫚 王楚 陈肃 顾宸瑞
• 来源期刊: 北京林业大学学报
• 学科: 农学
• 关键词: 白桦 CCR 木质素 纤维 优良株系
• 年，卷（期）: 2019,（6）
• 所属期刊栏目: 林学
• 页码范围: 86-95
• 页数: 10页
• 分类号: S722
• 语种: 中文
• DOI: 10.13332/j.1000-1522.20180412

摘要

[目的]肉桂酰辅酶还原酶(Cinnamoyl-CoA Reductase,CCR)是催化木质素合成特异途径中的第一个限速酶.通过测定转基因株系和野生型株系(WT)的木质素和单体含量,探究转BpCCR1基因正义链和反义链对白桦木质素含量的影响,进而筛选出转基因优良株系.[方法]以获得的7年生白桦转BpCCR1正、反义链株系为试验材料,采用PCR及qRT-PCR技术分别对目标基因的稳定性及表达量进行检测,采用改进的Klason法及液相色谱法分别对木质素含量及单体含量进行测定,采用硝酸-氯酸钾法和排水法分别对木纤维长和宽及基本密度进行测定,并调查树高及胸径,以此来分析转BpCCR1正、反义链对白桦上述性状的影响.[结果]PCR检测表明,5个转正义链株系及14个转反义链株系的目标基因均为阳性;qRT-PCR分析显示,BpCCR1基因不但在转正义链株系中上调表达,而且在转反义链株系中也呈上调表达.转正、反义链白桦株系木质素含量均增加,其中10个转反义链株系的Klason木质素和总木质素含量均值较野生型株系(WT)分别提高了7.46％ 和7.05％,木质素含量最高的FCR11株系较WT株系分别提高了12.26％ 和11.81％;转基因株系基本密度虽然有一定的变化,但无明显规律.转正义链株系的木纤维宽明显变小,5个株系均值较WT减少8.82％;而转反义链株系的木纤维长受到明显抑制,有11个株系与WT的差异达到了显著性水平(P<0.05),其均值较WT减少12.12％.转基因株系与WT的材积差异也达到显著性水平,有11个转反义链株系的材积大于WT,7个株系达到显著性水平(P<0.05),其平均材积生长量较WT提高77.1％.采用主成分分析法选择FCR2、FCR27和FCR33株系为优良株系.[结论]转BpCCR1正义链及反义链均提高白桦木质素含量,综合树高、胸径等6个性状筛选出3个优良转基因株系.