烟草和拟南芥表皮毛中特异表达iaaM后的遗传效应

利用色氨酸单加氧酶基因iaaM与拟南芥表皮毛特异表达GL2基因启动子重组后,构建了在植物表皮毛细胞中特异表达iaaM基因的重组基因载体;采用根癌农杆菌叶盘转化法将重组基因转化到烟草WS38(对照)中,筛选和鉴定出了6株转化烟草植株;将该重组基因以根癌农杆菌花序浸渍法转至拟南芥(Colombia ecotype,对照),筛选出9株拟南芥转化植株,并对稳定转化的转基因植株表皮毛进行观察。结果表明:转基因烟草表皮毛较对照植株显著增长,其长度最长为对照的2.2倍,但转基因拟南芥表皮毛长度与对照间无显著差异。对烟草幼叶进行生长素浓度检测,转iaaM基因烟草吲哚乙酸含量显著提高,说明iaaM在烟草表皮毛细胞中表达,使其合成和积累更多的生长素;转基因拟南芥和烟草表皮毛密度均较对照显著增加,证明植物表皮毛发育模式中GL2表达的特异性受细胞内生长素的影响。     

生长素在烟草表皮毛中的极性运输及对细胞伸长的影响

利用生长素极性运输转运蛋白PIN1与增强绿色荧光蛋白EGFP的融合，对PIN1进行了荧光标记，并以烟草表皮毛为模式，开展了PIN1对生长素极性运输及对细胞伸长生长影响的研究。采用DNA重组技术，将融合标记基因EGFP–PIN1置于拟南芥表皮毛特异表达基因GL2的启动子调控下，构建成含GL2pro::EGFP–PIN1的Ti质粒，以根癌农杆菌叶盘共培转化法将重组标记基因转化至烟草WS38中，筛选鉴定出多株转基因烟草。通过对这些转基因烟草表皮毛进行显微荧光观察，结果发现，标记的绿色荧光信号集中分布在表皮毛细胞的间隔区，表现为明显的极性分布现象。用生长素极性运输抑制剂三碘苯甲酸(TIBA)处理后，表皮毛的伸长生长受到抑制，细胞中荧光的分布极性减弱。说明生长素在烟草表皮毛中的极性分布对烟草表皮毛伸长起关键作用，抑制生长素的极性运输不只抑制表皮毛的细胞伸长，同时还影响到生长素极性运输蛋白PIN的极性分布。