摘要：【目的】获得过量表达苹果细胞质苹果酸脱氢酶基因（Mdcy MDH）的苹果植株,评价其过量表达对转基因株系生长的影响,并通过光合特性和和激素水平来探讨其调控生长的机理,为进一步揭示该基因调控生长发育的机制奠定基础。【方法】从苹果叶片中克隆Mdcy MDH编码区,连接植物表达载体p BI121,转化农杆菌LBA4404;利用农杆菌侵染‘嘎啦’苹果叶片,通过叶片再生的方法获得Mdcy MDH过表达的转基因苹果株系。以分化的苹果组培苗叶片为材料,提取基因组DNA,利用来自35S启动子和转化基因序列的引物,通过PCR初步筛选转基因株系;然后,提取初筛的转基因苹果组培苗叶片RNA,分别采用半定量和荧光定量PCR的方法检测Mdcy MDH表达量,来确定Mdcy MDH过表达株系。以继代培养40和60 d的野生型和转基因苹果组培苗为材料,进行生根处理,30 d后测定Mdcy MDH过表达对组培苗表型以及株高、叶片数量、根重等生长参数的影响。以驯化的、在大田生长一年的野生型和转基因苹果苗为材料,测定叶片光合参数和叶绿素含量的变化;以组培苗为材料,利用液质联用仪测定叶片内源激素含量的变化。【结果】以苹果叶片基因组DNA为材料,PCR初步筛选获得了3个转基因株系,即Line2、Line 3和Line 4;半定量和荧光定量PCR检测发现Line 2和Line 4中Mdcy MDH表达量分别比野生型提高了12倍和5倍,因此确定以上两个株系为Mdcy MDH过表达株系。此外,Mdcy MDH过量表达也提高了叶绿体苹果酸脱氢酶基因（Mdch MDH）表达量。组培苗生根培养30 d后,Mdcy MDH过表达对转基因株系的株高、叶数目、茎粗度、地上部重量未造成显著性影响,但小幅提高了转基因株系的株高和地上部总重量;与野生型相比,Mdcy MDH过量表达显著提高了根系的重量和总鲜重。Mdcy MDH过表达显著提高了转基因株系的光合速率,Line 2和4光合速率分别提高了13.2%

关键词：苹果 mdcy mdh 转基因 生长势 

单位：山东农业大学园艺科学与工程学院/作物生物学国家重点实验室 山东泰安271018