花生ahFAD2B基因反义表达载体构建与基因转化影响因素的研究

花生ahFAD2B基因反义表达载体构建与基因转化影响因素的研究

论文摘要

1.△12脂肪酸脱氢酶的克隆与反义表达载体的构建花生脂肪酸组分中含量最高的是油酸和亚油酸,油酸/亚油酸(O/L)比率是影响花生耐贮藏性的主要指标。△12脂肪酸脱氢酶是催化油酸转变为亚油酸的关键酶。本研究根据Genbank上发表的△12脂肪酸脱氢酶基因(ahFAD2B)的序列设计引物,以花生2005D029(国槐DNA导入79266后选育的品系)幼嫩叶片为材料,提取基因组DNA,以此为模板经多聚合酶链式反应(PCR)扩增,回收PCR产物与克隆载体pGM-Teasy连接,获得重组质粒pFAD2B,序列分析表明,PCR产物为约1200bp的DNA片断,与Genbank发表的ahFAD2B序列AF248739的同源性为97%。重组子pFAD2B和质粒pBI121分别用BamHⅠ和SacⅠ双酶切,并回收目的基因片断和切除GUS基因的pBI121载体DNA,经连接构建成ahFAD2B基因的反义表达载体。2.影响农杆菌介导花生基因转化因素的研究以花生胚小叶为外植体,用携带有γ-维生素E甲基转移酶基因(γ-tmt)和筛选标记基因bar植物表达载体(质粒为pGBVE ,根癌农杆菌为GV3101)进行基因转化,设置了在农杆菌侵染时添加不同浓度烟草叶片提取液、超声波处理及在农杆菌菌液活化和共培养阶段添加不同浓度乙酰丁香酮(AS)等试验,研究了对花生基因转化的影响。主要结果如下:(1)适宜时间的超声波处理可有效提高花生基因转化率外植体在菌液中侵染时间均为15min,同时将盛有外植体和菌液的三角瓶置于超声波清洗器中央进行不同时间长度的处理,分别为0、2、4、6、8、10、15min 7种处理时间长度。以最终获得的抗性苗数比处理的外植体数计算转化率。7个处理的转化率分别为0.79%、0.72%、1.12%、1.30%、0.42%、0、0。超声波处理适宜的时间长度则可提高转化率,以处理6min效果最明显,转化率比对照高65%,处理8min以上则转化率降低,处理10min以上转化率为0。另外,超声波处理均不同程度的影响分化出苗,处理10min以上严重影响分化出苗,处理15min则不能分化出苗。(2)添加适量烟草提取液可有效提高花生基因转化率农杆菌侵染时菌液中加入烟草提取液,浓度设置0、37.5、75、112.5、150mg/ml(烟草幼叶鲜重/菌液体积)5个水平,以最终获得的抗性苗数比处理的外植体数计算转化率。结果表明,烟草提取液浓度为112.5mg/ml时,转化率最高,达到1.58%,是对照的2.26倍。低浓度的37.5、75mg/ml处理,转化率亦显著高于对照,而150mg/ml浓度则转化率低于对照。试验中还发现,烟草提取液能促进芽丛的分化和农杆菌的繁殖。(3)添加AS不能提高花生的基因转化率在活化农杆菌或共培养的培养基中加入AS,培养基中AS浓度均设置为0、50、100、150、200μmol/L 5个水平。结果表明,无论在活化农杆菌时还是共培养时加入AS,50和100μmol/L两种浓度对提高花生基因转化率的作用不明显,而150和200μmol/L时,基因转化率明显下降。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 引言
  • 12 脂肪酸脱氢酶基因的研究进展'>1.1 △12脂肪酸脱氢酶基因的研究进展
  • 1.1.1 花生油酸、亚油酸生物生理学意义
  • 1.1.2 脂肪酸生物代谢途径
  • 1.1.3 花生脂肪酸脱氢酶基因的研究
  • 1.2 反义技术的机理和应用
  • 1.2.1 反义基因的基本概念
  • 1.2.2 反义技术在农作物改良上的应用
  • 1.3 农杆菌介导花生遗传转化的研究进展
  • 1.3.1 农杆菌介导遗传转化的原理
  • 1.3.2 影响农杆菌介导花生基因转化效率的因素
  • 1.4 植物基因转化辅助方法的研究进展
  • 1.4.1 添加Vir 区诱导物
  • 1.4.2 提高细胞膜通透性
  • 1.5 γ-维生素E 甲基转移酶基因的作用
  • 1.6 Bar 基因的作用
  • 1.7 本研究的目的和意义
  • 2 材料与方法
  • 2.1 花生ahFAD2B 基因反义表达载体的构建
  • 2.1.1 试验材料
  • 2.1.2 试验设计与方法
  • 2.2 影响农杆菌介导花生基因转化因素的研究
  • 2.2.1 试验材料
  • 2.2.2 试验设计与方法
  • 3 结果和讨论
  • 3.1 花生ahFAD2B 基因反义表达载体的构建
  • 3.1.1 花生总DNA 的提取和纯化
  • 3.1.2 引物设计和PCR 扩增
  • 3.1.3 克隆载体的构建
  • 3.1.4 目的基因的测序结果
  • 3.1.5 ahFAD2B 基因反义表达载体的构建与鉴定
  • 3.2 影响农杆菌介导花生基因转化因素的研究
  • 3.2.1 超声波处理对花生基因转化的影响
  • 3.2.2 添加烟草提取液对花生基因转化的影响
  • 3.2.3 添加AS 对花生基因转化的影响
  • 3.2.4 抗性植株的PCR 检测
  • 4 讨论
  • 4.1 关于ahFAD2B 基因PCR 扩增中的问题及解决方法
  • 4.1.1 关于PCR 反应体系的优化
  • 4.1.2 适合花生PCR 反应的DNA 模板的提取
  • 4.2 PPT 对外植体的伤害
  • 4.3 添加物及超声波处理对基因转化率的影响分析
  • 4.4 进一步研究设想
  • 5 结论
  • 5.1 克隆出花生ahFAD2B 基因并构建其反义表达载体
  • 5.2 适宜时间的超声波处理可有效提高花生基因转化率
  • 5.3 添加适量烟草提取液可有效提高花生基因转化率
  • 5.4 添加AS 不能提高花生的基因转化率
  • 参考文献
  • 附录1:主要化学试剂及缓冲液配制
  • 附录2:常用培养基配方
  • 附录3:本试验所用质粒载体
  • 攻读学位期间发表论文情况
  • 图版
  • 相关论文文献

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