摘要
百合花大色艳、香味独特，具有较高观赏价值，兼具食用和药用价值，是重要的球根花卉。百合性喜冷凉，但我国夏季持续的高温气候不利于百合切花生产和种球复壮。淡黄花百合（LiliumsulphureumBakerapudHook.f.）是我国特有的野生种，前期研究发现它属于典型的耐热型百合，是研究百合耐热分子机制的良好材料。本实验围绕淡黄花百合高温响应基因LsSKIP27（S-phasekinase-associatedprotein1interactingpartner27）展开研究，并为后期遗传转化初步建立了淡黄花百合体胚再生体系。研究结果如下： （1）高温胁迫诱导淡黄花百合LsSKIP27转录本发生了可变剪切，LsSKIP27基因的表达也受干旱胁迫和盐胁迫诱导。以42℃热激处理的淡黄花百合叶片为样本，克隆得到两个LsSKIP27基因转录本。该两个转录本属于不同的mRNA剪切型，一种转录时切除内含子，长度为417bp，编码138个氨基酸，命名为LsSKIP27-1；一种转录时保留了内含子，导致翻译提前终止，长度为270bp，编码89个氨基酸，命名为LsSKIP27-2。序列分析和亚细胞定位结果表明LsSKIP27只含有F-boxdomain，属于F-box蛋白家族中的FBU类（F-boxUnknown），其中LsSKIP27-1蛋白定位于细胞核中；LsSKIP27-2蛋白三级结构发生显著变化，且定位于细胞膜。分别用42℃热激、20%PEG6000和200mmol/LNaCl处理淡黄花百合小苗，半定量RT-PCR结果表明LsSKIP27-1和LsSKIP27-2基因都能响应高温胁迫、干旱胁迫和盐胁迫，但是LsSKIP27-2可能起主要作用。 （2）淡黄花百合LsSKIP27基因超表达能提高转基因拟南芥植株对高温、干旱和盐胁迫的耐受性。构建LsSKIP27-1和LsSKIP27-2基因超量表达载体，经阳性筛选分别获得6株T2代LsSKIP27-1转基因拟南芥和9株T2代LsSKIP27-2的转基因拟南芥。种子萌发实验表明，LsSKIP27-1和LsSKIP27-2基因在拟南芥中超量表达能提高拟南芥对干旱和盐胁迫的耐性，其中LsSKIP27-2的功能更为显著。热激处理实验表明，LsSKIP27-1和LsSKIP27-2基因均能提高拟南芥耐热性，相比野生型，转基因拟南芥的电导率、可溶性糖、脯氨酸的含量显著降低。 （3）淡黄花百合体胚再生体系初探。设置不同浓度组合的PIC和6-BA诱导淡黄花百合愈伤，结果表明以淡黄花百合的组培小鳞茎为外植体，采用薄层切片法，MS+1.5mg/LPIC+0.4mg/L6-BA或者MS+2.0mg/LPIC+0.1-0.2mg/L6-BA的愈伤诱导率均大于80%，MS+0.1mg/L2,4-D+0.6mg/L6-BA是最佳的增殖培养基。组织学和细胞学观察表明颗粒性好，增殖速度快、呈浅黄色的愈伤组织为胚性愈伤组织。 综上所述，本研究通过序列分析、表达量分析和拟南芥异源转化验证了LsSKIP27基因响应高温、干旱和盐胁迫，是提高百合抗性优异的基因资源，为研究百合F-box家族基因功能奠定了基础；同时用不同激素组合探究了淡黄花百合胚性愈伤组织的诱导和增殖，为淡黄花百合体胚再生体系的建立和遗传转化奠定了基础。
NETL