发根农杆菌介导甜瓜转基因过表达体系的建立

王平勇 徐永阳 赵光伟 贺玉花 李明 孔维虎 张健 刘水苗 刘梦丽 徐志红

摘 要：遗传转化是实现基因功能验证和基因快速转育的重要手段，但目前甜瓜的遗传转化依旧存在众多技术难题。笔者利用野生型发根农杆菌K599侵染甜瓜‘E31，成功诱导甜瓜产生了不定根。借助该技术，将含有GUS基因和EGFP基因的过表达载体pCAMBIA3301和pCAMBIA1300-ProSuper导入发根农杆菌K599，利用转化后的农杆菌侵染甜瓜‘E31，成功诱导出了不定根。PCR检测结果表明，新生不定根的阳性率达到100%。通过GUS染色和激光共聚焦显微镜检测，在不定根中检测到GUS基因和EGFP基因的大量表达，成功实现了外源基因在甜瓜新生不定根内过表达。该方法周期短、操作方便、转化率高，可实现基因功能的快速验证，为甜瓜根系抗病抗逆方面的研究提供技术支持。

关键词：甜瓜;发根农杆菌;K599;过表达

Establishment of Agrobacterium rhizogenes-mediated gene overexpression system in melon

WANG Pingyong， XU Yongyang， ZHAO Guangwei， HE Yuhua， LI Ming， KONG Weihu， ZHANG Jian， LIU Shuimiao， LIU Mengli， XU Zhihong

（Zhengzhou Fruit Research Institute， Chinese Academy of Agricultural Sciences， Zhengzhou 450009， Henan， China）

Abstract： Genetic transformation is an important means to verify gene function and rapid gene transfer， but there are still many technical difficulties for melon . In this study， Agrobacterium rhizogenes K599 was used to infect melon ‘E31 and successfully induced the formation of adventitious roots. With this technique， the overexpression vectors pCAMBIA3301 and pCAMBIA1300-ProSuper containing GUS gene and EGFP gene， respectively， were introduced into A. rhizogenes K599. The modified A. tumefaciens K599 was used to infect melon ‘E31 and successfully induced the formation of adventitious roots. The results of PCR showed that the positive rate of new adventitious roots was 100%. The expression of GUS and EGFP genes in adventitious roots were successfully detected by GUS staining and confocal laser microscopy. This method has the advantages of short cycle， easy operation， high transformation rate， and can verify gene function in melon rapidly. It will provide technical support for the research on the mechanism of disease or stress resistance in melon root.

Key words： Melon; Agrobacterium rhizogenes; K599; Overexpression

甜瓜（Cucumis melo L.）在我國是一种重要的水果型蔬菜作物。我国自20世纪80年代以来，一直是世界上甜瓜种植面积和产量最大的国家[1]。甜瓜种质资源多样，具有丰富的遗传多样性，据考证至少有3 000份。我国于20世纪50年代开始开展甜瓜种质资源的收集保存工作。目前，国家种质资源西甜瓜中期库（设于中国农业科学院郑州果树研究所）保存的甜瓜种质资源已达1 200余份[2]。随着社会经济的飞速发展，消费者对瓜类产品的品质要求也日益提高，品种更新换代加快，给育种家带来很大压力。通过常规方法选育品种周期长、效率低，已无法满足当前产业飞速发展的要求。……