转ABP2玉米稳定遗传株系的鉴定

论文摘要

近年来,全球自然灾害频发,气候环境恶劣变化,导致全球粮食生产面临危机。传统的杂交育种方法存在很多缺点,如种间隔离,选育世代长,效率低和盲目性等,致使作物抗逆育种进展缓慢。通过基因工程手段获得具有高抗性转基因作物显得更具优势。本实验室前期通过酵母单杂得到与玉米CAT1基因启动子区ABRE顺式元件特异结合的反式作用因子ABP2,并将这一bZIP类转录因子基因转到十字花科拟南芥中,对其抗逆功能进行了研究。结果表明ABP2能下调逆境下转基因植株体内的ROS水平,上调多种抗逆基因的表达,提高转基因植株对干旱和高盐逆境的抗性。因此,ABP2具备改良植物抗逆性的能力。已通过农杆菌浸染法将ABP2转入玉米骨干系Q319中,并获得了多个转ABP2基因玉米T1株系。本实验拟通过Basta涂抹筛选、PCR鉴定方法多世代跟踪与转入ABP2紧密连锁的标记基因Bar,来检测外源ABP2是否在玉米基因组中稳定遗传,并通过实时定量PCR和Northern杂交手段检测转入ABP2基因的表达,以期获得外源ABP2基因稳定遗传的玉米株系。在此基础上进一步通过生理实验验证转ABP2玉米的抗逆性。得到的主要结论如下：1)玉米内源ABP2基因受H2O2和低温诱导上调表达,其在两种逆境下的时间表达谱总体均呈波动性：12h内,受H2O2诱导的表达高峰分别出现在15 min和6h；受低温诱导的表达高峰分别出现在30 min和12 h。2)通过多世代鉴定得到4个稳定遗传的转ABP2玉米过表达系（24-3-4-3、24-3-4-6、1-3-2-1及66-1-2-9）和4个RNAi系（69-5-3-1、69-1-5、54-17-2-5、47-6-1-4）。3)在水分胁迫下,转ABP2玉米稳定遗传系的光合荧光分析结果表明,转ABP2过表达系24-3-4-6的光合作用效率提高,RNAi系54-17-2-5和69-5-3-1的光合活性减低,说明ABP2能改良玉米植株的抗旱性。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1 非生物胁迫的效应
• 2 高等植物逆境相关信号系统
• 2.1 ABA信号转导受体
• 2.2 信使
• 2.4 转录因子
• 3 玉米的分子遗传特性
• 3.1 玉米染色体和基因组
• 3.2 玉米转座系统
• 4 农杆菌转化研究进展
• 5 实验背景和技术路线
• 5.1 实验背景、目的和意义
• 5.2 本论文实验技术路线
• 第二章 Q319苗期玉米的ABP2逆境表达谱
• 1 材料与方法
• 2 结果与分析
• 3 本章小结
• 第三章 转ABP2玉米的多世代稳定遗传系鉴定
• 1 T2代转ABP2玉米鉴定
• 1.1 T2代转ABP2玉米常规PCR检测
• 1.2 T2代转ABP2玉米Q-PCR鉴定
• 1.3 结果与讨论
• 2 T3代转ABP2玉米鉴定
• 2.1 Basta筛选抗性植株
• 2.2 PCR基因水平鉴定
• 2.3 结果与讨论
• 3 T4代转ABP2玉米纯系检测
• 3.1 PCR基因水平鉴定
• 3.2 Northern分子杂交ABP2表达量鉴定
• 3.3 结果与分析
• 4 本章总结
• 第四章
• 1
• 1.3 仪器和使用步骤
• 2 结果与分析
• 3 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 1 结论
• 2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 英文缩略表