盐角草胆碱单加氧酶（CMO）基因在烟草中的表达及耐盐性的研究

论文摘要

在干旱、盐碱等逆境条件下植物体内可积累大量的甜菜碱，甜菜碱的积累对改善渗透调节、保护细胞膜具有重要作用，因此甜菜碱被认为是很有效的渗调剂之一。胆碱单加氧酶（CMO）是甜菜碱合成途径中的限速酶，它被认为是最有希望的抗逆基因之一。本研究利用根癌农杆菌（Agribecterium tumefaciens）GV3101介导的叶盘转化法，进行了胆碱单加氧酶基因的遗传转化，将从盐角草（Salicornia europaea）中克隆到CMO基因导入到烟草（Nictiana tabacum L．cv．89），获得卡那霉素抗性植株。对卡那抗性株的PCR、Southernblot、RT-PCR等分子检测结果表明CMO基因已整合到烟草基因组中并在转录水平上得到了表达。选择部分PCR阳性植株进行耐盐性筛选。在相同盐胁迫条件下，转基因植株所受到的盐伤害明显地较对照植株轻。对300mmol／LNaCl胁迫下转CMO基因烟草的相对电导率、叶绿素含量、甜菜碱含量、SOD酶和POD酶活性以及失水速率的分析结果表明，转基因烟草的叶绿素含量、甜菜碱含量、SOD酶和POD酶活性这几项生理指标均高于对照，而相对电导率、失水速率则低于对照，这说明转入的CMO基因可以显著地提高烟草的耐盐能力。

论文目录

• 摘要
• 1 文献综述
• 1.1 我国土地盐碱化现状及治理
• 1.2 甜菜碱和胆碱单加氧酶
• 1.2.1 甜菜碱
• 1.2.2 胆碱单加氧酶（CMO）的分子生物学
• 1.3 盐角草的生物学特性及其耐盐机制
• 1.3.1 盐角草的生物学特性
• 1.3.2 盐角草的耐盐机理
• 1.4 植物遗传转化
• 1.4.1 DNA直接导入的基因转化技术
• 1.4.2 花粉管通道法介导的基因转化技术
• 1.4.3 农杆菌介导的植物基因转化技术
• 1.5 植物耐盐性生理生化指标
• 1.5.1 渗透调节物质
• 1.5.2 细胞膜透性与丙二醛（MDA）含量
• 1.5.3 光合作用及叶绿素含量
• 1.5.4 植物保护酶活性的变化
• 1.6 研究目的及意义
• 2 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 植物材料
• 2.1.2 菌种
• 2.1.3 植物表达载体
• 2.1.4 引物
• 2.1.5 试剂
• 2.1.6 实验仪器
• 2.1.7 实验用培养基
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 叶盘法转化盐角草胆碱单加氧酶（CMO）基因
• 2.2.2 转化植株的分子检测
• 2.2.3 转基因植株的耐盐性检测
• 2.2.4 转基因植株生理指标测定
• 3 结果与分析
• 3.1 工程菌的构建
• 3.2 烟草转化植株的筛选
• 3.3 转化植株分子检测
• 3.3.1 PCR检测
• 3.3.2 Southern印迹鉴定
• 3.3.3 RT-PCR检测
• 3.4 转基因植株的耐盐性检测
• 3.5 转化植株生理指标测定
• 3.5.1 相对电导率测定
• 3.5.2 叶绿素含量测定
• 3.5.3 甜菜碱含量测定
• 3.5.4 SOD酶活性测定
• 3.5.5 POD酶活性测定
• 3.5.6 离体叶片失水速率测定
• 4 讨论
• 4.1 转化植株的分子鉴定
• 4.2 转基因植株生理指标分析
• 4.2.1 相对电导率与植物耐盐性
• 4.2.2 叶绿素含量与植物耐盐性
• 4.2.3 甜菜碱与植物耐盐性
• 4.2.4 保护酶系统与植物耐盐性
• 5 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 有待于进一步开展的上作
• 5.3 展望
• Abstract
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 学位论文独创性声明
• 学位论文版权的使用授权书