全 文 ：园 艺 学 报 2011，38（9）：1717–1726 http：// www. ahs. ac. cn
Acta Horticulturae Sinica E-mail：yuanyixuebao@126.com
收稿日期：2011–04–06；修回日期：2011–08–01
基金项目：国家公益性行业（农业）科研专项（200903020）；北京市园林绿化局育种专项（Y1HH201000103）
* 通信作者 Author for correspondence（E-mail：hongbo1203@163.com；Tel：010-62732641）
转 AtDREB1A 基因地被菊杂交后代优株耐寒性
分析
张晓娇 1,2，史春凤 1，李春水 1，高俊平 3，洪 波 1,3,*
（1 东北林业大学园林学院，哈尔滨 150040；2 鄂尔多斯市东胜区园林局，内蒙古鄂尔多斯 017000；3中国农业大学
观赏园艺与园林系，北京 100193）
摘 要：以携带逆境诱导转录因子 AtDREB1A 基因的地被菊‘秋艳’转化株系‘1805’为母本，以
观赏性状好、应用广的品种‘亚冬之光’为父本，人工授粉杂交，获得杂交后代 158 株。PCR 和 RT-PCR
检测结果表明，外源 AtDREB1A 基因能够在有性繁殖过程中稳定地遗传给后代，且在低温胁迫下能在杂
交后代植株中增强表达。与非转基因对照植株相比较，携带 AtDREB1A 基因的杂交后代植株在低温环境
下的脚芽扦插繁殖能力显著增强，在冷冻条件下的存活率明显增高。生理指标分析结果表明，在低温环
境下，携带 AtDREB1A 基因的杂交后代植株的脯氨酸含量和超氧化物歧化酶（SOD）活性比对照植株明
显增高。
关键词：菊花；AtDREB1A 基因；常规杂交；耐寒性；生理分析
中图分类号：S 682.1+1 文献标识码：A 文章编号：0513-353X（2011）09-1717-10

Cold Stress Tolerance of the Filial Generations Produced by AtDREB1A
Transgenic Ground Cover Chrysanthemum and a Conventional Variety
ZHANG Xiao-jiao1,2，SHI Chun-feng1，LI Chun-shui1，GAO Jun-ping3，and HONG Bo1,3,*
（1College of Landscape Architecture，Northeast Forestry University，Harbin 150040，China；2Ordos Municipal DongShenf
Bureau of Landscape Garden，Ordos，Inner Mongolia 017000，China；3Department of Ornamental Horticulture，China
Agricultural University，Beijing 100193，China）
Abstract：Using the transgenic plant‘Fall Color’integrated AtDREB1A gene as the female parent，
and the‘Asia Winter Light’，which has the better phenotype and wider application，as the male parent.
Through the cross breeding method of non-emasculation artificial pollination，we obtained 158 filial
generations. PCR and RT-PCR analysis of the part of progenies with superior ornamental mutation
demonstrates that the exogenous gene can be transferred to the filial generations by sexual propagation and
the AtDREB1A gene is over-expression in transgenic hybrids. Under low temperature，compared with the
wild type，the growing of cuttage propogation plantlets of the transgenic hybrids which carrying exogenous
DREB1A gene are much better，and the survival rates obviously increase under freezing stress.
Physiological analysis demonstrates that the proline content and SOD activity of the transgenic hybrids are
obviously raised under low temperature.

1718 园 艺 学 报 38 卷
Key words：chrysanthemum；AtDREB1A gene；cross breeding；low temperature resistance；
biophysical analysis

地被菊[Chrysanthemum morifolium（Ramat.）Kitamura]花色丰富，花期长，覆盖力强，瘠薄耐
性好，在城乡绿化中广泛应用。但在中国北方高寒地区，其推广应用受到一定的限制。
利用基因工程手段将拟南芥逆境诱导转录因子 AtDREB1A 基因进行同源或异源导入，在不改变
原有优良性状的基础上显著提高植物的非生物胁迫耐性已经在多种植物上获得了成功，如油菜
（Jaglo et al.，2001）、烟草（Kasuga et al.，2004）、番茄（Hsieh et al.，2002a，2002b）和小麦（Pellegrineschi
et al.，2004）等。拟南芥 AtDREB1A 基因导入地被菊‘秋艳’中，获得了具有低温、干旱、高温等
多重胁迫耐性的转基因株系（Hong et al.，2006a，2006b，2009）。
作者以转 AtDREB1A 基因地被菊‘秋艳’品种的一个株系为母本，与观赏性状优良的地被菊‘亚
冬之光’进行杂交，以期探讨地被菊遗传转化株系所携带的基因在常规杂交后代中的稳定性以及提
高低温胁迫耐性的生理机制。
1 材料与方法
1.1 植物材料
试验于 2006 年 9 月—2008 年 10 月在黑龙江省哈尔滨市东北林业大学花卉圃地设有防虫网的温
室内进行。以自交不育型地被菊品种‘秋艳’（Fall Color）转 35S：AtDREB1A 基因株系‘1805’作
为母本（简称‘秋艳转化株’），以观赏性状优良的地被菊品种‘亚冬之光’（Asia Winter Light）植
株为父本，进行杂交。父、母本主要性状特征详见表 1 和图 1。

表 1 用于杂交的父、母本主要性状
Table 1 Main characters of male parent and female parent
亲本
Parents
冠幅/cm
Crown
株高/cm
Height
花色
Flower color
花序直径/cm
Flower diameter
花瓣层数
Petal layers of flower
瓣型
Petal shape
♂
‘亚冬之光’
‘Asia Winter Light’
45.0 58.5 白，中间略带淡黄
White with light yellow
3.84 7 平瓣
Plane petal
♀
‘秋艳’转化株‘1805’
‘Fall Color’transgenic line 1805
25.9 26.9 紫粉 Purple pink 5.30 2 平瓣
Plane petal


图 1 用于杂交的父本‘亚冬之光’（A）和母本‘秋艳’转基因株系‘1805’（B）的花朵形态特征
Fig. 1 Phenotype of male parent‘Asia Winter Light’（A）and female parent‘Fall Color’integrated AtDREB1A gene（B）
9 期 张晓娇等：转 AtDREB1A 基因地被菊杂交后代优株耐寒性分析 1719

1.2 杂交及后代优株筛选
杂交授粉在菊花自然花期进行。用作母本的‘秋艳’转化株为自花不育类型，无需去雄。选择
母本植株 15 个花蕾，在开放前套袋隔离。用作父本的‘亚冬之光’在舌状花展开但内部管状花尚未
开放时套袋隔离。杂交时间选择在上午 9—12 点，母本柱头开裂呈“Y”形、柱头分泌物出现时，
用脱脂棉棒沾取父本的花粉授到母本柱头上。每 2 d 进行 1 次，共 3 次。待花序及花梗干枯时采收
杂交种子，保存在 4 ℃低温条件下。
翌年 3 月将杂交种子播种，待幼苗长高至 8 ~ 10 cm 时定植于温室内进行田间管理。8 月起植株
陆续现蕾，9 月下旬观测并记录各组合杂交后代植株的花色、株高、冠幅等。依据地被菊新品种选
育的百分制评选标准（王彭伟，1990），筛选花色、花形优良变异的后代植株进行外源基因遗传性检
测和耐寒性试验。
1.3 外源基因在杂交后代中的遗传稳定性及表达分析
采集杂交后代优株上部幼嫩叶片，液氮速冻后–80 ℃保存，采用 CTAB 法提取杂交后代植株
基因组 DNA（Tai & Tanksely，1990），以‘秋艳’野生型（非转基因）植株为对照（简称‘WT’）。
选取其中部分株系的幼苗（具 5 ~ 7 片叶）置于 2 ℃条件下低温胁迫处理 0 ~ 24 h，取样后提取
总 RNA，以野生型植株为对照。叶片总 RNA 用 Trizol 试剂（invitrigenTM，USA）进行提取。取 1 μg
总 RNA 用于 cDNA 合成，使用 ReverTra DashTM[东洋纺（上海）生物科技有限公司]试剂盒进行反
转录。
PCR 检测：PCR 扩增之前用限制性内切酶 BamHⅠ消化 1 μg 基因组 DNA，反应体系在恒温箱
内 37 ℃过夜。酶切反应体系：BamHⅠ，2 μL；10 × buffer，2 μL；Genomic DNA，约 1 μg；加 H2O 至
20 μL。
根据载体构建时插入的 NPTⅡ选择基因片段序列合成引物：上游：5-CTATGACTGGGCACAAC
AGACAATC-3；下游：5-CAAGCTCTTCAGCAATATCACGGGT-3。
PCR 反应体系和条件参见 Hong 等（2006a）的方法。以质粒 DNA 为正对照，野生型植株总 DNA
为负对照，目标片段大小为 635 bp。PCR 产物用 0.8%的琼脂糖 TBE 凝胶上 75 V 电压电泳 1 h 分离
扩增产物，凝胶成像系统上拍照。
RT-PCR 分析：反应体系为 100 μL，以 20 μL反转录产物为模板。上游引物：5-CTATGACTGGGCA
CAACAGACAATC-3；下游引物：5-CAAGCTCTTCAGCAATATCA CGGGT-3。反应条件参见 Hong
等（2006a）的方法。凝胶分析 PCR 产物。
1.4 杂交后代植株耐寒性检测
1.4.1 低温胁迫下生理指标的测定
选取携带外源基因且观赏性状评估为优良的杂交后代的 5 个株系（A-112、A-122、A-128、A-131、
A-136）、母本‘秋艳’转化株、父本‘亚冬之光’，以‘秋艳’野生型植株为对照，经组织培养微
扦插繁殖获得生长一致的植株。当植株生长至 6 cm 左右时从三角瓶中移出，洗净附着在根部的培养
基，置于水中平衡 3 d，然后移栽到装有等量蛭石的 80 cm × 60 cm 的培养钵中，每 7 d 浇 1 次 Hoagland
和 Arnon 营养液。人工气候箱内培养条件：日温/夜温为 24 ℃/18 ℃，照度 50 μmol · s-1 · m-2，空气
相对湿度 60%。
培养 40 d 后，幼苗大约 7 ~ 9 片叶时将各株系充分浇透水 2 d 后，温度调至 0 ℃/0 ℃放置 12 d，
定期取样，液氮冻存，用于 SOD 活性、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量等指标的测定（李合生，2000）。
所有测定项目设单株 3 次重复。
1720 园 艺 学 报 38 卷
1.4.2 低温条件下 S2代无性繁殖能力检测
将上述各株系植株定植在温室内，秋季采集脚芽扦插在蛭石中，在人工气候箱内低温条件下培
养。培养条件：日温/夜温为 10 ℃/5 ℃，空气相对湿度 30%，光照 12 h，照度 50 μmol ·m-2 · s-1，
共培养 67 d，观察统计各株系扦插苗最早生根时间、生根率、最长根长、根量等。
1.4.3 低温冷冻胁迫下形态观察及成活率统计
将上述各株系植株 7 ~ 9 叶龄植株，先置于 10 ℃条件下培养 2 d，温度降至 4 ℃培养 l d，降至
0 ℃胁迫处理 1 d，再降至–8 ℃胁迫处理 12 h 后逐步使其恢复生长，分别为 0 ℃ 2 d，4 ℃ 2 d，10 ℃
2 d，22 ℃ 14 d（Hong，2006），观察胁迫及恢复后植株生长状况，统计植株存活率。每个株系样本
为 48 个。
2 结果与分析
2.1 杂交后代植株的获得
共获得杂交后代 158 株，编号为 A-1 ~ A-158，经地被菊新品种选育的百分制评价法共筛选出花
色、花形优良变异的后代植株 55 个。
2.2 AtDREB1A 基因在杂交后代植株中的遗传稳定性及表达分析
将具有优良观赏性状变异的 55 个后代植株，通过 PCR 方法检测了基因组 DNA 中 AtDERB1A
基因的遗传情况，有 37 株携带有与阳性对照相同的 635 bp 大小的片段，18 株未携带有外源
AtDREB1A 基因，比例约为 2︰1，由此可以初步确定外源 AtDREB1A 基因在有性繁殖过程中能够遗
传给后代。图 2 显示了其中的部分检测结果。

图 2 杂交后代植株的 PCR 分析
WT：非转化植株；P：质粒对照；M：DNA markers；
A-38 ~ A-136：杂交后代植株。
Fig. 2 PCR analysis of hybrid progeny of Fall Color AtDREB1A transformants and Asia Winter Light
WT：Wild type；P：Purified plasmid（pBIG）；M：DNA markers；
A-38–A-136：F1 generation of chrysanthemum.

选取已经检测到携带外源基因的A-38、A-112和A-136株系，用RT-PCR半定量法分析AtDREB1A
基因在 2 ℃低温胁迫下的表达量（图 3），非转化植株在胁迫前后都没有检测到外源基因的表达，因
外源基因由 35S 驱动，3 个杂交后代株系在正常生长和低温胁迫条件下均有表达，表明携带有
AtDREB1A 基因的杂交后代能够顺利进行转录表达，这与 AtDREB1A 基因受低温胁迫快速诱导表达
的特性相一致。
9 期 张晓娇等：转 AtDREB1A 基因地被菊杂交后代优株耐寒性分析 1721


图 3 低温胁迫下 AtDREB1A 基因在杂交后代植株中的表达分析
A-38、A-112 以及 A-136 分别为 3 个杂交后代株系；WT 为非转化植株；actin 为内标基因。
Fig. 3 Expression of AtDREB1A gene in hybrid progeny of Fall Color AtDREB1A transformants and
Asia Winter Light under lower temperature
A-38，A-112 and A-136，represent three lines of the hybrid progeny；WT，wild type；actin，represents internal standard of total RNA.

2.3 杂交后代植株的耐寒性检测
2.3.1 低温胁迫下杂交后代 SOD活性和脯氨酸含量的变化
如表 2 所示，低温胁迫下携带外源基因且观赏性状评估为优的 5 个杂交后代株系植株叶片 SOD
活性的变化趋势总体上一致，呈现胁迫初期快速升高，到一定程度后又逐渐降低的特点。胁迫至 3 d
时 SOD 活性均明显升高，其中 A-112 株系最高，且与非转基因植株‘秋艳’差异显著。胁迫至 6 d
时，各株系 SOD 活性普遍达到峰值，以 A-112 株系为最高，且各株系与非转基因植株‘秋艳’和
父本‘亚冬之光’差异显著，但均与母本‘秋艳’转化株差异不显著；在胁迫 9 d 后，各株系均出
现显著下降的趋势，其中母本‘秋艳’转化株和 A-131 株系相对较高，与其它株系差异显著，且各
杂交后代株系和母本‘秋艳’转化株均与非转基因植株‘秋艳’和父本‘亚冬之光’差异显著。上
述结果表明，转基因植株和部分杂交后代通过抗氧化调节系统增强了对低温环境的适应性。
由表 2 可见，各株系随着低温胁迫时间的延长，脯氨酸含量均逐渐升高，其中，A-128、A-112、
A-122 等株系在胁迫初期脯氨酸含量相对较高，但各株系之间及与对照之间没有呈现显著性差异的
变化。在胁迫至 6 d 时，A-122 和 A-128 株系脯氨酸含量显著升高，但仅与部分株系及父本植株的
含量差异显著。在胁迫 9 d 时，A-122 和 A-128 株系上升至峰值，达到 502.60 μg · g-1 和 434.45 μg · g-1，
同时，母本‘秋艳’转化株脯氨酸含量急剧上升，达到 483.89 μg · g -1，且都与非转基因植株及父本
差异显著。

表 2 杂交后代 S2 代植株叶片 SOD 活性和脯氨酸含量在低温胁迫中的变化
Table 2 Changes in SOD activityin and proline content leaves of transgenic S2 hybrid plants during cold stress
SOD／（U · mg-1pro） 脯氨酸／（μg · g-1） Proline 株系
Lines 0 d 3 d 6 d 9 d 12 d 0 d 3 d 6 d 9 d 12 d
A-112 12.74ab 79.05a 84.70a 10.61bc 16.74ab 247.78a 286.11c 421.67ab 371.67abc 328.89b
A-122 15.00ab 55.46b 66.71ab 9.70cd 16.68ab 199.44ab 368.89abc 440.56a 502.60a 464.44a
A-128 11.92ab 54.68b 81.79a 7.73de 19.54a 243.89a 436.67a 486.11a 434.45a 266.11b
A-131 14.58ab 56.30b 72.74ab 12.73ab 18.83a 186.11b 305.56bc 328.33bc 396.67abc 311.67b
A-136 8.45b 57.54b 66.60ab 10.27bcd 18.75ab 178.33b 325.00bc 425.56ab 426.67ab 283.89b
‘秋艳’转化株
‘Fall Color’
transgenic line
14.17ab 54.57b 74.34ab 13.76a 18.46ab 219.44ab 278.33c 315.56c 483.89a 273.89b
‘秋艳’野生型
‘Fall Color’WT
9.98ab 50.50b 62.66b 4.99e 13.84b 201.67ab 397.78ab 426.11ab 263.33c 242.22b
‘亚冬之光’
‘Asia Winter Light’
18.02a 67.91ab 54.73b 7.71de 13.91b 182.22b 380.56abc 323.89bc 292.22bc 233.89b
注：同列内相同字母表示在 0.05 水平上差异不显著。
Note：Means with in the same column followed by the same letter are not significantly differently at 0.05 level.
1722 园 艺 学 报 38 卷
2.3.2 低温条件下杂交后代 S2代的无性繁殖能力
由表 3 可见，在日温/夜温为 10 ℃/5 ℃的较低温度条件下，母本‘秋艳’转化株生根最早，扦
插后 15 d 即开始生根；杂交后代株系中 A-128 在 31 d 生根，比‘秋艳’野生型（55 d）提前了 24 d，
其它株系生根时间也均比‘秋艳’野生型提前，除 A-128 外其生根时间均晚于父本‘亚东之光’。
杂交株系 A-128 和 A-136 生根率最高，达 84.6%和 83.3%，野生型‘秋艳’生根率最低，仅为
12%。A-136 最长根为 5.9 cm，接近母本‘秋艳’转化株，而‘秋艳’野生型和父本‘亚冬之光’
分别为 1.0 和 2.1 cm。A-131 和 A-136 根数最多分别达到 10 条和 11 条，而‘秋艳’野生型根数最
多仅为 4 条；A-128 和‘秋艳’转化株扦插苗有侧根出现。杂交后代和‘秋艳’转化株的插穗在培
养 67 d 后绝大部分己展叶，父本‘亚冬之光’有少部分展叶，而‘秋艳’野生型未见展叶。
上述结果表明，母本‘秋艳’转化株和杂交后代植株在低温条件下插穗生根时间、根长、根量
等整体上优于‘秋艳’野生型和父本‘亚冬之光’。
表 3 杂交后代 S2 代株系扦插苗在低温条件下的生根情况
Table 3 Rooting of cuttings in S2 hybrid progeny of‘Fall Color’AtDREB1A transformants and‘Asia Winter Light’
under low temperature conditions
低温胁迫 Low temperature stress 恢复生长 Recovery growth
株系
Line
样本
株数
Sample
number
生根株数（生根
率）/%
Number of
rooting plant
（Rooting rate）
侧根
Lateral
root
formation
最早生根
时间/d
Time of
earliest
rooting
最长根
长/cm
The
longest
root
最多根数
The most roots
number



株高/cm
Height
冠幅/cm
Crown
叶片数
Leaf number
A-112 19 9 (47.4) 无/N 38 4.4 7 3.2 5.7 9.8
A-122 25 7 (28.0) 无/N 51 3.1 4 3.4 5.5 8.5
A-128 13 11 (84.6) 有/Y 31 5.2 8 3.7 6.1 8.8
A-131 24 19 (79.2) 无/N 43 3.4 10 4.0 5.7 10.1
A-136 24 20 (83.3) 无/N 39 5.9 11 3.4 5.2 10.0
‘秋艳’转化株
‘Fall Color’
transgenic line
25 19 (76.0) 有/Y 15 6.7 6
3.4 6.4 9.9
‘秋艳’野生型
‘Fall color’WT
25 3 (12.0) 无/N 55 1.0 4
2.7 5.2 6.7
‘亚冬之光’
‘Asia Winter
Light’
25 16(64.0) 无/N 34 2.1 7
2.4 4.9 6.8
注：低温胁迫，10 ℃/5 ℃低温条件扦插繁殖 67 d；恢复生长，15 ℃/12 ℃相对低温条件下恢复生长 30 d。
Note：Low temperature stress，67 days after cuttage in day temperature/night temperature is 10 ℃/5 ℃；Recovery growth，transfer to condition
that temperature of 15 ℃/12 ℃ recovery growth for 30 d.

将扦插生根苗移至日温/夜温 15 ℃/12 ℃条件下恢复生长 30 d（表 3），A-131 幼苗的高度为 4.0
cm，‘秋艳’转化株和其它杂交后代植株扦插幼苗高度介于 3.2 ~ 3.7 cm 之间，‘秋艳’野生型和‘亚
冬之光’幼苗的高度分别为 2.7 cm 和 2.4 cm，低于母本和各杂交后代植株的高度。A-128 和‘秋艳’
转化株的冠幅分别为 6.1 cm 和 6.4 cm，其它杂交后代植株扦插苗介于 5.2 ~ 5.7 cm 之间，与‘秋艳’
野生型（5.2 cm）和父本‘亚冬之光’（4.9 cm）冠幅没有明显差别。‘秋艳’转化株和杂交后代叶
片数量均在 8.5 以上，‘秋艳’野生型和‘亚冬之光’分别为 6.7 和 6.8。
上述结果表明，低温条件下，母本‘秋艳’转化株和杂交后代无性繁殖植株的生长状况整体上
好于‘秋艳’野生型和父本‘亚冬之光’，外源 DREB1A 基因的存在提高了低温胁迫下杂交后代植
株的脚芽扦插繁殖能力。
2.3.3 杂交后代植株的冷冻胁迫耐性
为了进一步验证杂交后代的耐低温能力，对 5 个杂交后代株系及父、母本进行了–8 ℃12 h 的
9 期 张晓娇等：转 AtDREB1A 基因地被菊杂交后代优株耐寒性分析 1723

冷冻处理，结果显示，所有供试材料均出现叶色变暗，呈水渍状（结果未列出）。22 ℃恢复生长 2
周后，5 个杂交后代株系的存活率都在 60%以上，其中 A-136 高达 91%，与‘秋艳’转化株相近，
明显高于‘秋艳’野生型和父本‘亚冬之光’（图 4，表 4）。并且，各杂交后代株系均有部分植株脚
芽存活或脚芽萌发现象，脚芽具有相对更强的冷冻胁迫耐性。
图 4 杂交后代 S2 代植株冷冻胁迫后恢复生长的存活表型
Cold：–8 ℃低温处理 12 h，22 ℃恢复生长 2 周；Control：22 ℃正常生长环境；样本数 48。
Fig. 4 Tolerance of hybrid progeny plants to freezing stress after recovery growth
Cold，plants were exposed to–8 ℃ for 12 h and returned to 22 ℃ for 2 weeks；
Control，normal growth. Each group included 48 individual cuttings.

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表 4 杂交后代 S2 代植株在–8 ℃冷冻处理恢复生长后的植株存活率
Table 4 Survival rates of hybrid progeny plants under–8 ℃ freezing stress after recovery growth
株系
Lines
样本数
Sample
number
存活株数
Number of
survival plants
存活率/%
Survival rates
脚芽萌发株数
Number of plants with
emergent rhizomes
萌发新叶株数
Number of plants
with new leaves
存活株长势
Condition of
survival plants
A-112 48 34 70.8 17 – 良 Good
A-122 48 43 89.6 23 – 优 Excellent
A-128 48 29 60.4 24 – 差 Poor
A-131 48 31 64.6 17 2 良 Good
A-136 48 44 91.7 27 – 优 Excellent
‘秋艳’转化株
‘Fall Color’
transgenic line
48 45 93.8 3 – 优 Excellent
‘秋艳’野生型
‘Fall Color’WT
48 16 33.3 11 – 差 Poor
‘亚冬之光’
‘Asia Winter Light’
parent
48 18 37.5 14 – 差 Poor
注：–8 ℃冷冻处理 12 h，22 ℃恢复生长 2 周。
Note：Plants exposed to a temperature of–8 for 12℃ h and returned to 22 for 2 weeks℃ .

3 讨论
母本‘秋艳’是对温度敏感的夏菊类型，在前期对其进行的有性繁殖特性观察发现，该品种单
花自交结实率极低（低于 2.5%），获得的少量种子基本发育不成熟，因而确定该品种为自交不育型。
本研究中对获得的杂交后代首先进行了观赏性状评价，筛选出观赏性优良的株系进行外源基因的检
测，并对其中的优株进行了耐低温特性分析。在亲本选择、试验设计上还有待于进一步完善，其它
杂交组合获得的后代植株的观赏性和非生物胁迫耐性分析还在进行中。
菊花基因组较大，直接采用基因组 DNA 为模板进行 PCR 扩增很难检测到目标条带。将基因组
DNA 酶切，形成分子量大小不同的随机限制酶切片段，再进行 PCR 扩增，会增加 PCR 扩增成功的
几率。在已检测的 55 株杂交后代中，有 37 株携带有外源 DREB1A 基因，18 株未携带外源 DREB1A
基因，比例约为 2︰1，由此可以初步确定外源 DREB1A 基因在有性繁殖过程中能够遗传给后代。由
于菊花外源基因插入菊花基因组的拷贝数不详，再加上菊花为异源多倍体，遗传背景复杂，杂交后
代携带外源基因的比例关系还有待进一步分析。有关外源基因在转基因植物中遗传稳定性方面的研
究国内外均有较多报道，外源基因的插入位点、拷贝数以及转化方法等都会影响外源基因在转化植
株中的遗传规律（王关林 等，1996；金万梅 等，2005），而且外源基因在遗传过程中常有丢失现象
（Budar et al.，1986），因此，分析外源基因的遗传规律还需要在很多方面进行探索。
拟南芥 DREB1A 基因在地被菊花上异源超量表达能够提高转化株对低温、干旱、盐以及高温等
不良环境的多重耐性（洪波，2006a，2006b，2009）。为了验证外源 DREB1A 基因的存在能否提高
杂交后代植株的抗寒性，作者从低温胁迫下外源基因的表达、离体培养幼苗的生理基础、以及 S2
代无性繁殖幼苗的形态特征几个层面入手，进行研究分析，结果显示，在低温胁迫环境下，外源基
因在杂交后代部分株系中有增强表达趋势；杂交后代植株的脯氨酸含量和 SOD 活性在胁迫后期均高
于对照植株，并且杂交后代植株的脚芽扦插繁殖能力也强于对照植株，从而表明了外源 DREB1A 基
因的存在能够提高杂交后代植株的抗寒性。
转 DREB1A 基因地被菊杂交后代一系列性状的广泛分离，有利于后续进行兼具观赏性和抗性后
代的单株选择。由于组合内变异幅度大，仍可出现少数超亲个体，选育花序直径更大、重瓣性更强、
冠/高比更低、抗逆性更强的新品种虽有一定难度，但仍然是可能的。
9 期 张晓娇等：转 AtDREB1A 基因地被菊杂交后代优株耐寒性分析 1725

本研究中获得了大量表型丰富的杂交后代，在此基础上对携带有外源 DREB1A 基因的杂交后代
植株的抗寒性进行了初步检测，为进一步筛选出观赏价值高、并具有综合抗逆性的地被菊育种中间
材料，从而为获得理想的新品种奠定基础。

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