论文题目: 逆境诱导转录因子DREB1A基因转化地被菊花的研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 农业生物环境与能源工程
作者: 洪波
导师: 高俊平,孙自然
关键词: 地被菊花,转录因子,遗传转化抗逆性
文献来源: 中国农业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 以地被菊花Ground cover Chrysanthemum（（Dendranthema grandiflorum （Ramat.）Kitamura））’Fall Color’品种幼嫩叶片为外植体,通过胚状体途径建立高频再生体系。在IM诱导培养基（MS添加1.5 mg/L IBA、0.5 mg/L BA、0.75 mg/L 2,4-D）上,经诱导15d再在去除2,4-D的RM（MS添加1.5 mg/L IBA、0.5 mg/L BA）分生培养基上进行分生培养的外植体能够诱导体细胞胚发生,通过继续的再生培养,获得93%胚状体途径芽的再生。 通过根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）介导法分别将35S启动子和诱导型rd29A启动子驱动的逆境诱导转录因子DREB1A基因导入地被菊花’Fall Color’,共获得S0代35S启动子驱动的DREB1A基因抗生素阳性植株24个,诱导性rd29A启动子驱动的DREB1A基因抗生素阳性植株18个。PCR检测结果表明,获得19个35S:DREB1A基因转化植株和15个rd29A:DREB1A基因转化植株;PCR-Southern杂交结果表明外源目标基因已整合入这些植株基因组中。对S1代植株的PCR和PCR-Southern的检测结果表明,外源目标基因能够通过无性繁殖进行稳定的遗传。RT-PCR半定量分析和RT-PCR Southern杂交结果表明,rd29A:DREB1A基因在正常环境下没有表达,35S:DREB1A基因稳定而持续表达;在干旱、盐渍及低温环境胁迫下,rd29A:DREB1A基因则有较强表达,35S:DREB1A基因亦有增强表达。对转基因植株的表型分析显示,35S:DREB1A转化株具有矮化特征,而rd29A:DREB1A基因转化株具有正常的形态特性。 细胞膜质伤害率、脯氨酸含量、超氧化物岐化酶（SOD）活性等生理指标分析结果显示,转基因植株在干旱、盐及低温胁迫下外源基因的整合和表达与上述指标具有相关性。转基因植株在逆境环境中细胞膜质伤害率远低于对照,且脯氨酸和SOD积累水平与对照存在差异,并且rd29A:DREB1A基因转化植株与35S:DREB1A基因转化植株之间的积累水平也有所不同,推测外源DREB1A基因的插入影响了植株在干旱、盐渍等逆境环境中的多种代谢调节,从而增强了植株的膜保护能力、渗透调节能力及抗氧化能力。干旱、盐、低温等抗逆性分析结果显示转化植株同时具有干旱、盐和低温等综合耐性,rd29A:DREB1A基因转化植株对干旱、盐和低温的耐性尤为显著。研究结果表明,拟南芥DREB1A基因在地被菊花上异源超量表达能够提高植株干旱、盐以及低温等多重耐性。 本研究建立了地被菊花’Fall Color’品种胚状体途径高频再生体系和遗传转化体系,并获得逆境诱导转录因子DREB1A基因转化植株,转基因植株同时具有耐旱、耐寒、耐盐渍等综合耐性,为进一步通过常规育种获得地被菊花抗性新品种打下基础。
论文目录:
中文摘要
ABSTRACTS
缩略词表
第一章 文献综述
1 研究的目的和意义
2 植物体细胞胚状体研究进展
2.1 植物体细胞胚胎的形成原理研究简述
2.2 影响植物体细胞胚胎发生的主要因素
2.3 体细胞胚再生植株的遗传变异
2.4 体细胞胚胎途径用于建立受体转基因体系
2.5 体细胞胚胎发生的应用
3 观赏植物抗逆基因工程育种研究进展
3.1 抗衰老调节
3.2 抗逆性改良
4 菊花基因工程研究进展
4.1 农杆菌介导的菊花转化
4.2 基因枪转化
4.3 GUS基因转化菊花及表达检测
4.4 转基因的稳定表达
4.5 转基因表达定位
4.6 转基因菊花育种
5 植物抗逆转录因子基因工程研究进展
5.1 植物在逆境胁迫下诱导表达的基因
5.2 与抗逆相关的转录因子的研究现状
第二章 地被菊花‘FALL COLOR’体细胞胚途径高频再生体系建立
1 材料与方法
1.1 植物材料
1.2 试验仪器
1.3 体细胞胚途径植株再生
1.4 培养基类型
2 结果与分析
2.1 不同培养基类型、不同时间对胚性愈伤组织形成和体细胞胚诱导的影响
2.2 不同2.4-D浓度(诱导15d)对菊花体细胞胚途径再生的影响
2.3 不同诱导时间对菊花体细胞胚途径再生的影响
3 讨论
3.1 植物激素与体细胞胚发生
3.2 诱导时间对体细胞胚发生的影响
3.3 菊花体细胞胚获得的意义
第三章 农杆菌(AGROBACTERIUM TUMEFACIENS)介导的拟南芥DREBIA基因的遗传转化及分子生物学检测
1 材料与方法
1.1 材料处理与培养基类型
1.2 农杆菌菌株和质粒
1.3 农杆菌介导的遗传转化
1.4 外源基因整合的检测
1.S DREBIA基因在转化株有性繁殖后代的遗传性检测
1.6 RT-PCR检测转基因植株外源基因的表达
2 结果与分析
2.1 农杆菌介导的遗传转化
2.2 PCR和PCR-Southem杂交分析证实外源基因的整合及其遗传的稳定性
2.3 DREBIA基因在转化株有性繁殖后代中的遗传稳定性检测
2.4 RT-PCR分析证实外源基因在胁迫条件下的超量表达
3 讨论
3.1 菊花对Km敏感性
3.2 转基因菊花的遗传稳定性
3.3 DREBIA基因的逆境表达
第四章 转基因植株的表型分析和抗旱、抗盐性检测
1 材料与方法
1.1 植物材料
1.2 干旱胁迫处理
1.3 盐胁迫处理
1.4 生理指标测定
2 结果与分析
2.1 转基因植株的表型分析
2.2 转基因植株对干旱和盐渍的胁迫耐性检测
2.3 转基因植株在干旱和盐胁迫下的生理变化
3 讨论
3.1 转基因菊花的表型分析
3.2 转基因植株的胁迫耐性
3.3 转基因植株的脯氨酸含量和SOD活性
第五章 转基因植株的抗寒性检测
1 材料与方法
1.1 植物材料
1.2 低温胁迫处理
2 结果与分析
2.1 转基因植株的低温胁迫耐性
2.2 转基因植株的冷冻胁迫耐性
2.3 转基因植株露地栽培自然低温胁迫耐性分析
3 讨论
3.1 低温胁迫下外源DREBIA基因的表达
3.2 转基因植株的低温胁迫耐性
3.3 转基因植株的脯氨酸含量和SOD活性
第六章 综合讨论
1 植物激素、诱导时间对体细胞胚发生的影响
2 菊花体细胞胚获得的意义
3 菊花遗传转化效率及对KM敏感性
4 转基因菊花的遗传稳定性
5 外源DREBIA基因的逆境表达
6 转基因菊花的表型分析
7 转基因植株的胁迫耐性
8 外源基因表达影响脯氨酸含量和SOD活性
第七章 结论
参考文献
发表的研究论文
致谢
个人简历
发布时间: 2005-07-22
参考文献
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