论文题目: 抗草甘膦（EPSPs）基因及柠檬酸合酶（CS）基因对水稻的遗传转化
论文类型: 硕士论文
论文专业: 生物化学与分子生物学
作者: 胡利华
导师: 林拥军
关键词: 水稻,转化,柠檬酸合酶基因,分子生物学分析
文献来源: 华中农业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 水稻是最重要的粮食作物，是世界近一半人口的主粮。杂草危害是造成水稻减产的主要原因之一。通过除草剂来控制杂草已成为现代化农业不可缺少的一部分，但除草剂在消灭杂草的同时也对作物产生了伤害作用。 磷是生命的必需元素之一，在作物的生长发育中起着重要的作用。然而土壤有效磷的缺乏是全世界范围所面临的共同问题。 已有的研究表明植物通过分泌柠檬酸活化土壤中难溶性无机磷从而提高了土壤磷的可利用性，草甘瞵通过抑制植物的5-烯醇式丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶（EPSPs），非选择性的杀灭杂草和作物。本研究通过根癌农杆菌介导法，将本研究室人工改造合成的抗除草剂草甘膦（EPSPs）基因和来源于假单胞杆菌的柠檬酸合酶（CS）基因分别导入粳稻品种中花11和优良籼型恢复系明恢86中，使该品种获得抗除草剂性能，以及改善其低磷敏感性能。其主要研究结果如下： 1 通过磷梯度试验，确定明恢86、93-11、珍汕97和明恢63四个籼稻品种磷营养缺乏的最佳筛选浓度为30～60mg／kg，并确定明恢86为磷敏感品种。 2 通过草甘膦敏感性试验，确定了粳稻品种中花11在愈伤组织水平对草甘膦的筛选浓度600mg／L，可将其作为其他水稻品种抗性筛选的依据。 3 通过根癌农杆菌介导法，将本研究室人工合成的抗除草剂草甘瞵（EPSPs）基因转化粳稻品种中花11的愈伤组织，得到138株再生植株，PCR检测结果显示其中87株能扩增出特异目标条带，Southern结果也说明外源基因已整合到受体基因组中。再生植株（T0）用除草剂农达涂抹叶片正反面进行鉴定，转基因阳性植株相对于非转基因植株表现出草甘膦抗性；同时将T0代收获的部分种子（T1）种植于温室，在苗期喷施除草剂农达，发现转基因植株后代对除草剂的抗性有分离。 4 通过根癌农杆菌介导法，将抗除草剂草甘瞵（EPSPs）基因和柠檬酸合酶（CS）基因同时转化籼稻优良恢复系明恢86的愈伤组织，共获得48株T0再生植株；经PCR检测，其中22株为转基因阳性植株；对阳性转基因植株的Southern及Northern分析表明，外源基因CS已整合到了水稻基因组中并得以有效表达；用除草剂农达对转基因植株T0代进行草甘膦抗性检测，转基因阳性植株表现出草甘膦抗性；对获得的单拷贝转基因单株的T0代的种子（T1）进行草甘膦抗性发芽试验，
论文目录:
中文摘要
ABSTRACT
缩略词表
1 文献综述
1.1 引言
1.2 根系有机酸分泌与磷吸收效率的关系
1.2.1 植物对缺磷逆境的适应性
1.2.2 根系有机酸分泌在植物磷利用方面的作用
1.2.3 有机酸活化土壤难溶磷的机制
1.2.4 根系分泌物中有机酸的来源
1.2.5 根系分泌物中有机酸的分泌机制
1.2.6 增加柠檬酸分泌提高植株对低磷耐性的研究
1.3 抗除草剂草甘膦基因及应用
1.3.1 草甘膦作用机理
1.3.2 草甘膦抗性及其转基因研究
1.4 根癌农杆菌介导的植物基因转化
1.4.1 根癌农杆菌的研究历史
1.4.2 根癌农杆菌转化的分子机制
1.4.3 农杆菌工程载体系统
1.4.4 根癌农杆菌转化水稻的研究进展
1.4.5 根癌农杆菌转化的应用前景
1.5 本研究的目的和意义
2 不同水稻品种的磷肥试验和转基因受体材料的确定
2.1 材料和方法
2.1.1 供试材料
2.1.2 试验方法和过程
2.1.3 植株各项指标测定
2.1.4 数据处理与统计分析
2.2 结果与分析
2.2.1 双因素方差分析
2.2.2 不同的处理间的比较
2.3 讨论
2.3.1 关于合适的筛选浓度
2.3.2 关于筛选指标和时期的确定
2.3.3 关于转基因受体的确定
3 抗除草剂草甘膦(EPSPs)基因对水稻的遗传转化
3.1 材料和方法
3.1.1 植物材料
3.1.2 菌株、基因和质粒
3.1.3 主要试剂
3.1.4 植物表达载体的构建
3.1.5 根癌农杆菌介导的水稻转化
3.1.6 再生植株的分子检测
3.1.7 T_0转基因植株的除草剂抗性检测
3.1.8 转基因植株T_1代除草剂草甘膦抗性分离情况
3.2 结果与分析
3.2.1 表达载体的构建
3.2.2 水稻胚性愈伤对草甘膦敏感性试验
3.2.3 转基因再生植株的获得
3.2.4 T_0代植株的PCR检测
3.2.5 T_0代转基因阳性植株的Southern分析
3.2.6 T_0转基因植株的除草剂抗性检测
3.2.7 转基因植株T_1代除草剂草甘膦抗性分离情况
3.3 讨论
3.3.1 选择合适的筛选浓度是转基因的关键
3.3.2 遗传规律分析
3.3.3 外源基因在水稻受体中的遗传表现
3.3.4 抗除草剂基因在作物遗传育种上的应用
4 柠檬酸合酶(CS)基因对水稻的遗传转化
4.1 材料和方法
4.1.1 植物材料
4.1.2 菌株、基因和质粒
4.1.3 主要试剂
4.1.4 植物表达载体的构建
4.1.5 根癌农杆菌介导的水稻转化
4.1.6 再生植株的分子检测
4.1.7 T_0代转基因植株成熟种子的抗性发芽实验
4.2 结果与分析
4.2.1 表达载体的构建
4.2.2 转基因再生植株的获得
4.2.3 T_0代植株的二重PCR检测
4.2.4 T_0代转基因阳性植株的Southern分析
4.2.5 转基因植株的草甘膦抗性检测
4.2.6 T_0代单拷贝转基因植株的Northern分析
4.2.7 发芽试验及遗传分析
4.3 讨论
4.3.1 努力提高明恢86胚性愈伤组织形成能力
4.3.2 单拷贝率低的可能原因
4.3.3 关于提高外源基因表达的途径
4.3.4 农杆菌介导水稻遗传转化的一些体会
参考文献
附录
致谢
发布时间: 2006-12-12
参考文献
- [1].转基因大豆在贮藏和加工过程中外源epsps成分变化规律的研究[D]. 周兴虎.南京农业大学2011
- [2].转EPSPS基因水稻的研究[D]. 王蕾.吉林农业大学2012
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