抗盐碱BADH基因转化玉米的研究

论文摘要

土壤的盐碱胁迫是降低农作物产量的主要环境因素之一。因此,研究和培育耐盐碱植物,对综合开发利用盐渍土壤、提高农作物产量意义重大。玉米产业在国民经济中占有非常重要的地位,但玉米是对盐分中度敏感的作物,耐盐性差。因此,培育耐盐玉米品种具有重要的意义。B73玉米自交系是一种广泛应用于转基因研究的受体品种,通过基因工程手段将耐盐碱基因BADH （Betaine aldehyde dehydrogenase,甜菜碱醛脱氢酶）导入B73玉米自交系,培育出耐盐碱的B73玉米自交系,进而以期与高产玉米品种杂交,从而获得既耐盐碱又高产的玉米品种。本研究利用基因枪轰击法将克隆自新疆盐碱滩上生长的异苞滨藜植物的耐盐碱BADH基因用基转入B73玉米胚性愈伤组织,以bar基因作为筛选标记,利用加入双丙胺膦的选择性培养基筛选转化愈伤,对T0代、T1代植株进行分子检测和抗性检测,获得了具有耐盐碱特性的转化植株,并得到转BADH基因种子。主要研究结果如下:1、构建了含有ubi启动子的p3300-ubi-BADH植物表达载体;2、确定了B73玉米胚性愈伤组织的双丙氨磷筛选压为2mg/L;3、用基因枪轰击法对B73玉米胚性愈伤组织进行转化,得到了196块抗性愈伤,58株再生植株,最终成活19株,有16株为PCR阳性植株,结实3株;4、通过对T0代转基因植株进行PCR检测和Southern Blot分析,初步证实了抗盐碱BADH基因已整合到玉米基因组中;5、通过对T1代植株进行抗盐生理指标检测,结果证明转BADH基因玉米的耐盐性有所提高。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第1章 前言
• 1.1 盐碱逆境对植物的危害
• 1.2 植物抗盐碱的作用机理
• 1.2.1 生化机理
• 1.2.2 分子机理
• 1.3 植物转基因方法
• 1.3.1 农杆菌介导法
• 1.3.2 基因枪轰击法
• 1.3.3 花粉管介导法
• 1.3.4 其他方法
• 1.4 转基因玉米的研究进展
• 1.4.1 转抗盐碱基因玉米
• 1.4.2 转抗虫基因玉米
• 1.4.3 转抗除草剂基因玉米
• 1.4.4 其他类型转基因玉米
• 1.5 本研究的目的和意义
• 第2章 材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.1.1 植物材料
• 2.1.2 质粒和菌株
• 2.1.3 BADH 基因检测引物
• 2.1.4 仪器设备
• 2.1.5 酶类及相关试剂
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 p3300-35S-BADH 基因载体的改造
• 2.2.2 玉米愈伤组织的制备
• 2.2.3 基因枪法转化玉米愈伤组织
• 2.2.4 转化愈伤组织的筛选及植株再生
• 2.2.5 再生植株PCR 检测
• 2.2.6 Southern Blot 检测
• 2.2.7 抗盐生理指标测定
• 第3章 结果与分析
• 3.1 植物表达载体的构建
• 3.2 基因枪法转化玉米愈伤
• 3.2.1 双丙氨磷筛选压的确定
• 3.2.2 玉米Ⅱ型愈伤组织的诱导
• 3.2.3 基因枪法转化玉米愈伤及抗性植株再生
• 0 代抗性再生植株的分子生物学检测'>3.3 T₀代抗性再生植株的分子生物学检测
• 3.3.1 PCR 检测
• 3.3.2 Southern Blot 检测
• 1 代植株的PCR 检测'>3.4 T₁ 代植株的PCR 检测
• 1 代植株的抗盐生理指标检测'>3.5 T₁代植株的抗盐生理指标检测
• 3.5.1 叶片电导率的测定
• 3.5.2 MDA 含量的测定
• 3.5.3 总叶绿素含量的测定
• 3.5.4 总SOD 含量的测定
• 第4章 讨论
• 4.1 耐盐碱BADH 基因
• 4.2 玉米转化受体基因型的选择
• 4.3 玉米未成熟胚组织培养体系的优化
• 4.4 双丙氨膦筛选剂的选择
• 0 代转基因玉米的分化及再生'>4.5 T₀代转基因玉米的分化及再生
• 1 代抗盐性差异分析'>4.6 转 BADH 基因玉米 T₁代抗盐性差异分析
• 第5章 结论
• 参考文献
• 致谢