杜氏盐藻电击转化体系的优化

[目的]构建盐藻高效遗传转化体系,以利于在细胞内组装靶标代谢途径,进而以盐藻为生物反应器规模化生产类胡萝卜素、生物燃油等高值产品。[方法]以杜氏盐藻(Dunaliella salina)为受体,以来源于高油植物斑鸠菊(Vernonia galamensis)编码DGAT酶的基因VgDGAT1a为靶基因,以pCAMBIA3301为表达载体,利用电击法进行遗传转化,优化转化条件和相关参数,并对转化体进行分子检测。[结果]杜氏盐藻对除草剂草铵膦敏感,固体和液体培养筛选阳性转化体的草铵膦浓度分别为20mg·L~(-1)和40mg·L~(-1)。优化的盐藻电转化技术条件包括:培养7d的藻细胞为受体,质粒浓度6mg·L~(-1),电击参数为0.4kV和4ms。盐藻转化率达2.63‰,比现有转化效率提高约1.14倍。分子检测显示靶基因VgDGAT1a基因成功转入杜氏盐藻并高效表达。[结论]建立的优化电击转化方法显著提高了盐藻转化效率,在高等植物遗传转化中,常用的抗除草剂草铵膦Bar基因可用作盐藻基因转化的选择标记,植物表达载体pCAMBIA3301亦可用于盐藻遗传转化。     

EMS诱变亚麻荠获得2S贮藏蛋白缺失突变体

亚麻荠种子富含大量不饱和脂肪酸和贮藏蛋白。为了获得广泛的育种材料,创建优异的新种质,采用EMS(甲基磺酸乙酯)对亚麻荠种子进行诱变处理。通过EMS不同处理时间(0,8,12,16 h)和不同处理浓度(0,0.2%,0.4%,0.6%,0.8%,1.0%,1.2%)条件下诱变亚麻荠种子,建立了EMS诱变亚麻荠种子的优化体系,以0.8%(V/V)EMS处理成熟种子12 h效果最佳,筛选获得一个亚麻荠2SP1突变体。与野生型相比,该突变体种子贮藏蛋白成分中缺失了2S清蛋白,但是亚麻荠种子含油量和蛋白含量、株型和种子萌发等农艺性状未发生显著变化。这种特殊的亚麻荠2SP1突变体可作为研究种子贮藏蛋白合成机理及培育高营养品质亚麻荠新品种的优异种质资源,也可用于进行相关功能基因组学等的研究。     

杜氏盐藻无菌体系的建立

为建立杜氏盐藻无菌培养体系,试验选用卡那霉素、头孢霉素、氯霉素、链霉素、潮霉素和氨苄青霉素6种抗生素,分别测试盐藻细胞的抗生素耐受性和对盐藻藻液的除菌效果。结果表明,盐藻对氯霉素耐受性低,对头孢霉素和氨苄青霉素的耐受性较高;氯霉素、头孢霉素和氨苄青霉素单独处理对盐藻藻液的抑菌效果明显,卡那霉素、潮霉素和链霉素单独处理的抑菌效果较差;抗生素组合处理对盐藻藻液的除菌效果更强;应用50μg/mL氯霉素、100μg/mL氨苄青霉素和100μg/mL头孢霉素组合,经3次除菌处理和5次继代培养,建立了盐藻无菌培养体系。