论文部分内容阅读
在自然条件下,兰科植物种子的萌发和植株的生长都离不开菌根真菌的参与。一直以来,兰科植物及其菌根真菌共生关系的研究都是一个热门话题。然而,以更深入的分子水平来阐述二者关系在国内外仍然是个空白。以大量真菌的基因组测序完成为标志,真菌生物学进入了功能基因组时代,构建突变体是功能基因组学研究的重要方法之一,这一方法应用的关键在于遗传转化系统的建立和发展。遗传转化是研究植物与真菌形成共生体相关基因的平台。胶膜菌属(Tulasnella)真菌是最早被证实与兰科植物共生的一类菌根真菌。本研究选取一株从野生贵州地宝兰(Geodorum eulophioides)中分离得到的美孢胶膜菌(Tulasnella calospora)作为研究对象,探索胶膜菌属真菌的CaCl2-PEG介导的原生质体转化方法,以期建立起胶膜菌属真菌的遗传转化系统。转化系统的成功构建,可以为研究菌根真菌在与兰科植物识别、建立共生阶段表达的功能基因的研究奠定基础。本研究的具体研究结果如下:1、试验首先从菌根真菌保藏库中挑选出三株分别分离自野生贵州地宝兰和野生铁皮石斛(Dendrobium candidum)的胶膜菌属真菌,进行菌丝生长速率测定以及菌龄对原生质体释放量的影响,选择出生长最快、原生质体产量最高的美孢胶膜菌Ge-18进行后续试验。然后进行稳渗剂、裂解酶浓度、酶解时间、酶解温度等因素对美孢胶膜菌原生质体制备的影响。最终得到美孢胶膜菌原生质体制备的适宜条件为:液体培养基YEPG中培养60h的菌丝,在30℃、1.0%Lysing enzyme、1.5%Driselase条件下,以1.2M KCl或1.2M MgSO4+10mM K2HPO4作为稳渗剂进行酶解,酶解时间为6h,原生质体的产量达到106个/mL。2、针对胶膜菌属真菌原生质体体积小、不易离心收集的问题,本试验对比了两种不同原理的离心方法:普通水平离心和密度梯度离心分别的原生质体收集率与的含核率。综合收集率与再生率两项因素,计算每次试验能够得到的再生菌株总数,最终选择密度梯度离心作为胶膜菌属真菌原生质体收集的适宜方法。密度梯度离心可以有效的收集到大量的原生质体,收集率为(94.71±1.27)%,原生质体浓度达到107个/mL,已经符合进行CaCl2-PEG转化所必须的浓度。纯化后的原生质体在再生培养基TB3中培养8-10d,每次试验可得到再生菌株约103个。3、本研究通过CaCl2-PEG转化的初步试验,明确了潮霉素的用量,并探索了PEG、转化子筛选方法对转化结果的影响。试验得到了大量的转化子,但继续进行抗性筛选则转化子不再生长,说明为假阳性转化。本研究首次将CaCl2-PEG原生质体转化技术应用在兰科植物菌根真菌——美孢胶膜菌中,对其原生质体的制备与再生条件进行探索,找到了适合于美孢胶膜菌原生质体制备与再生的方法,并进行了CaCl2-PEG转化的初步试验,为CaCl2-PEG转化在兰科菌根菌中的应用提供了参考。