Page 165 - 《广西植物》2025年第7期
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7 期                   蒋琼海等: 秋石斛遗传转化筛选标记基因及筛选剂的筛选                                          1 3 5 7

            和 30 mgL 分别是胚性愈伤组织和原球茎的致                             总体而言ꎬ与其他兰科植物相比ꎬ秋石斛对潮
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            死浓度ꎮ 这与前人的研究结果一致ꎬ即石斛兰对                             霉素、G418 敏感ꎬ对双丙氨膦较为敏感ꎬ对卡那霉
            潮霉素 具 有 高 敏 感 性ꎬ工 作 浓 度 通 常 控 制 在 50               素不敏感ꎮ 3 种筛选标记基因都可以应用于秋石
                   ̄1                                           斛遗传转化研究ꎬnpt、hpt 和 bar 基因对应的筛选剂
            mgL 以内( 陈之林等ꎬ2007ꎻ张妙彬等ꎬ2008ꎻda
            Silva et al.ꎬ 2016a)ꎮ 例如:金钗石斛遗传转化筛                 及筛选剂浓度分别为 G418 50 mgL 、潮霉素 30
                                                                                                  ̄1
                                                                                           ̄1
                                                                      ̄1
                                                   ̄1           mgL 和双丙氨膦 7 mgL ꎮ 如果以卡那霉素
            选过程中潮霉素工作浓度为 30 mgL ( Men et
                                                                                                 ̄1
            al.ꎬ 2003)ꎻ铁皮石斛中使用的筛选浓度有 9 ~ 18                    作为筛选剂则需要 700 ~ 900 mgL 的高浓度并
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            mgL 和 30 mgL ( Phlaetita et al.ꎬ 2015aꎬbꎻ      适当延长筛选时间才能实现有效筛选ꎮ 在遗传转
            Kui et al.ꎬ 2016)ꎮ 本研究还发现秋石斛对卡那霉                   化过程中ꎬ潮霉素的初始筛选浓度为 30 mgL ꎬ
                                                                                                           ̄1
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            素极其不敏感ꎬ浓度为 700 mgL 仍能正常生长ꎬ                       随着筛选周期的延长ꎬ逐渐升高潮霉素浓度有利
            900 mgL 才能实现肉眼可见的致死效果ꎮ 这说                        于转基因株系的获得ꎮ 因此本研究为热带兰高效
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            明石斛兰与其他兰科植物一样ꎬ不仅对卡那霉素                              遗传转化体系的进一步完善提供了科学依据ꎮ
            具有 天 然 的 耐 受 性ꎬ 而 且 耐 受 性 更 强ꎮ 石 斛 兰
            Dendrobium ‘Madame Thong ̄In’ 遗传转化使用 200
            mgL 卡那霉素进行抗性筛选ꎬ6 ~ 8 个月后获得                       参考文献:
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            抗性小苗( Yu et al.ꎬ 2001)ꎮ 然而ꎬ本研究中 200
                                                               CAO Zꎬ 2020. Study on Agrobacterium ̄mediated transgenic
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            mgL 卡那霉素并不能有效地抑制外植体生长ꎮ
                                                                 technology of orchids [ D ]. Guangzhou: South China
            相同地ꎬ兰科植物万代兰对卡那霉素也不敏感ꎬ外                               Agricultural University: 7-11. [曹政ꎬ 2020. 农杆菌介导兰
            植体在较高浓度下仍能正常生长ꎻ而 5 mgL 的                           花转基因技术研究 [D]. 广州: 华南农业大学: 7-11.]
                                                        ̄1
            新霉素或 30 mgL G418 却能有效抑制非转基因                      CHAI Dꎬ LEE SMꎬ NG JHꎬ et al.ꎬ 2007. l ̄Methionine
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            株系生长(Gnasekaran et al.ꎬ 2014)ꎮ 因此ꎬ本研究                sulfoximine as  a  novel  selection  agent  for  genetic
            测试了秋石斛对 G418 的敏感性ꎬ发现该筛选剂是                            transformation of orchids [ J]. Journal of Biotechnologyꎬ
            npt 基因对应的有效筛选剂ꎮ 虽然在胚性愈伤组                             131(4): 466-472.
                                                               CHEN Jꎬ WANG Lꎬ CHEN JBꎬ et al.ꎬ 2018. Agrobacterium
            织阶段由于外植体不发生褐化ꎬ难以区别有效和
                                                                 tumefaciens ̄mediated transformation system for the important
            无效转化子ꎬ但在分化阶段 50 mgL G418 便足
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                                                                 medicinal plant Dendrobium catenatum Lindl. [J]. In Vitro
            以令非转化子发生白化死亡ꎮ 鉴于此ꎬ本研究认
                                                                 Cellular & Developmental Biologyꎬ 54 (3): 228-239.
            为在后续秋石斛遗传转化研究中ꎬ如果以胚性愈                              CHEN ZLꎬ DUAN Jꎬ ZENG SJꎬ et al.ꎬ 2007. Agrobacterium ̄
            伤组织作为转化受体ꎬ在胚性愈伤组织阶段 G418                             mediated transformation of Dendrobium orchid by targeting
            使用浓度可以选择 30 mgL ꎬ在分化阶段则使用                          protocorms [ J]. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis
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            50 mgL ꎮ 值得注意的是ꎬ因为目前为止还未检                          Sunyatseniꎬ 46(1): 86-90. [陈之林ꎬ 段俊ꎬ 曾宋君ꎬ 等ꎬ
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                                                                 2007. 原球茎为转化受体的农杆菌介导石斛遗传转化
            索到石斛兰对新霉素和 G418 敏感性相关的研究
                                                                 [J]. 中山大学学报(自然科学版)ꎬ 46 (1): 86-90.]
            报道ꎬ所以本研究是第一次在秋石斛中测试外植
                                                               CUI Bꎬ LIU Jꎬ WANG JQꎬ et al.ꎬ 2015. Study on
            体对 G418 的敏感性ꎮ Chai 等(2007) 曾利用 L ̄蛋
                                                                 Agrobacterium ̄mediated transformation system of Dendrobium
            氨酸亚砜酰亚胺(MSO)作为 bar 基因的筛选剂ꎬ并                          officinale [J]. Journal of Henan Agricultural Universityꎬ 49
            发 现 品 种 不 同ꎬ MSO 的 致 死 浓 度 不 同ꎬ 如                    (2): 208-212. [崔波ꎬ 刘佳ꎬ 王洁琼ꎬ 等ꎬ 2015. 农杆菌
            Dendrobium ‘Madame Thong ̄In’ 的筛选浓度为 5 ~              介导的铁皮石斛遗传转化体系研究 [J]. 河南农业大学
            10 μmolL ꎬDendrobium ‘Chao Praya Smile’ 的筛         学报ꎬ 49(2): 208-212.]
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            选浓度则为 0.5 ~ 2 μmolL ꎮ Knapp 等(2000)研             DA SILVA JAꎬ DOBRÁNSZKI Jꎬ CARDOSO JCꎬ et al.ꎬ
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                                                                 2016a. Methods for genetic transformation in Dendrobium
            究发现 1 mgL 双丙氨膦即可以完全抑制兰科植
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                                                                 [J]. Plant Cell Reportsꎬ 35(3): 483-504.
            物 Barassia、Cattleya 和 Doritaenopsis 的生长ꎮ 本研
                                                               DA SILVA JAꎬ JIN XHꎬ DOBRÁNSZKI Jꎬ et al.ꎬ 2016b.
            究则发现 7 ~ 9 mgL 双丙氨膦是秋石斛的有效
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                                                                 Advances in Dendrobium molecular research: Applications in
                                                          ̄1
            致死浓度ꎬ这显然与兰科植物中报道的 1 mgL                            genetic variationꎬ identification and breeding [J]. Molecular
            不同ꎮ                                                  Phylogenetics and Evolutionꎬ 95: 196-216.
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