全 文 ：植物生理学通讯 第 40 卷 第 1期，2004 年 2 月98
收稿 2003-12-12
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刺槐对３种抗生素敏感性的测定
牛正田1,* 张秀海2 罗晓芳1
1北京林业大学科学研究院，北京 100083; 2北京农业生物技术研究中心，北京 100089
Determination for the Sensitivity of Black Locust to Three Antibiotics
NIU Zheng-Tian1,*, ZHANG Xiu-Hai2, LUO Xiao-Fang1
1Institute of Science Research, Beijing Forestry University, Beijing 100083; ²Beijing Agro-Biotechnology Research Center, Beijing
100089
提要 匈牙利刺槐对卡那霉素不敏感，对 G418 敏感，而对潮霉素极为敏感。如以 NPTII 基因为刺槐基因工程的选择性
标记基因，则 G418 是理想的抗生素抗性选择试剂; 如用 HPT 基因，则潮霉素是合适的抗生素抗性选择试剂。
关键词 刺槐; 基因工程; G418; 卡那霉素; 潮霉素
刺槐又名洋槐，具有很高的经济、社会和生
态效益，是重要的速生用材树种和优良的薪碳树
种。目前，基因工程已成为定向改良刺槐、提
高刺槐抗逆能力的新途径。为了获得稳定的转基
因刺槐，必须利用选择标记基因对转化与未转化
的细胞加以区分。刺槐的基因工程国内尚未见报
道，国外仅有两例文献。Han 等[1]研究发根农杆
菌介导的刺槐遗传转化，所用抗生素是卡那霉
素，质量浓度100 μg.mL-1；Igasaki等[2]报道根
癌农杆菌介导的刺槐遗传转化，预实验结果表明
刺槐茎段对卡那霉素不敏感，对潮霉素敏感,筛选
浓度为 20 μ g.mL-1。因此，研究刺槐对一些遗
传转化中常用的选择性标记试剂的敏感性，以确
定适合刺槐的选择标记基因，是今后建立刺槐遗
传转化系统，使外源目的基因在其中稳定表达的
前提条件，对刺槐的遗传改良有十分重要的意
义。本文检测了刺槐对 3 种常用的基因工程抗生
素的敏感性，以期为今后刺槐遗传转化系统的进
一步完善提供参考。
材料与方法
刺槐（Robinia pseudoacacia）是北京林业
大学良种繁育研究中心从匈牙利引进的优良无性
系。培养基成分为: MS+6-BA 0.2 mg.L-1+NAA
0.05 mg.L-1+3% 糖 +0.6% 琼脂（pH 6.0）。培养
温度为 25℃，湿度为75%，光照 16 h.d-1，光照
度为2 000 lx。共取 390个茎段作实验，每个茎
段长 5 mm 左右。
G418、卡那霉素、潮霉素3种常用抗生素的
配制参考 Sambrook 等[3]的方法，母液质量浓度
G418、卡那霉素为100 mg.L-1，潮霉素为50 mg.L-1。
 刺槐对抗生素敏感性测定：配制含有不同抗
生素浓度（表 1）的刺槐培养基，放入直径为 9
cm 的培养皿中。每种处理设3次重复，以不加抗
生素为对照。接种刺槐茎段于培养基上，每皿接
种10个刺槐茎段，置于上述光温湿条件的培养室
中培养。
结果与讨论
从表2可见:
(1)卡那霉素（kanamycin, Kan或 Km）是目
表1 3种抗生素的质量浓度表
抗生素 质量浓度/μg.mL-1
卡那霉素 0 20 50 100 200
潮霉素 0 5 10 20 40
G418 0 20 50 100 200
信息与资料 Imformation and Data
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前转化报道中用得最多的一种。已成功地应用于
马铃薯、大豆、番茄、向日葵、棉花、烟草、
拟南芥、菊花等几十种双子叶植物以及玉米等少
数单子叶植物中[4]。但是，卡那霉素在单子叶植
物中的表现远不如在双子叶植物中表现得那么有
效。单子叶植物特别是禾谷类作物常表现出天然
抗性，以致出现了大量未转化细胞再生植株。本
文的结果表明，刺槐对卡那霉素不敏感。
(2)潮霉素（hygromycin, Hyg 或 Hm）竞争
植物叶绿体和线粒体中的核糖体与因子EF-2的结
表2 抗生素影响下的刺槐茎段成活
抗生素 质量浓度/μg.mL-1 茎段成活率/%
卡那霉素 0 100
20 80
50 65
100 51
200 46
潮霉素 0 100
5 20
10 13
20 10
40 0
G418 0 100
20 25
50 5
100 0
200 0
合位点，因而肽链延伸受抑。本文表明刺槐对潮
霉素很敏感。
(3)G418即庆大霉素的衍生物geneticin。它与
卡那霉素和新霉素都是氨基糖苷抗生素，抗性基
因及解毒机理相同，都与植物细胞叶绿体和线粒
体中的核糖体 30S 亚基结合，阻止翻译过程，干
扰蛋白质合成，结果植物细胞死亡[5]。本文结果
表明，刺槐对 G418 敏感。至于刺槐对同为氨基
糖苷类抗生素的卡那霉素和G418的敏感性差别为
何如此之大，尚待进一步研究。
根据上述，我们认为，如果以NPTII 基因作
为刺槐基因工程的选择标记基因，G418较卡那霉
素更适宜; 如用 HPT 基因，则潮霉素是适宜的抗
生素选择试剂。
参考文献
1 Han K, Keathley DE, Davis JM et al. Regeneration of transgeneic
woody legume (Robinia pseudoacacia) and morphological al-
ternations induced by Agrobacterium rhizogenes-mediated
transformation. Plant Sci, 1993,88:149～157
２ Igasaki T， Mohri T， Ichikawa T et al. Agrobacterium
tumefaciens mediated transformation of Robinia pseudoacacia.
Plant Cell Rep, 2000,19(5):448～453
3 Sambrook J，Fritsch EF，Maniatis T. 金冬雁译.分子克隆
试验指南.第 2版.北京：科学出版社，1998.912～913
4 傅荣昭，孙勇如，贾士荣等.植物遗传转化手册.北京：中
国科学技术出版社,1994.125～127
5 Fuchs RL，Ream JE，Hammond BG et al. Safety assenment
of the neomycin phototransferase II (NPTII). Bio/technol，
1994，11:1543～1547