水稻线粒体乙醛脱氢酶在转基因烟草中的研究

论文摘要

醛脱氢酶是一类以多种醛类为底物的酶类,根据酶学性质、亚细胞定位和组织特异性已经对醛脱氢酶进行了分类。近年来很多研究发现某些醛脱氢酶除了具有催化作用之外,还具有很多其它重要的生理功能。目前,醛脱氢酶在人类中的研究比较透彻,其主要功能是参与酒精的代谢,负责肝脏中乙醛的解毒。自1996 年,Cui 等从玉米中克隆出CMS-T 型玉米的育性恢复基因Rf2,并证明其编码线粒体乙醛脱氢酶（mtALDH）以来,植物中线粒体乙醛脱氢酶生理功能的研究成为近年来的一个热点问题。本文主要叙述了近年来在玉米、烟草和水稻中有关线粒体乙醛脱氢酶的研究进展,探讨了线粒体乙醛脱氢酶在这三种植物中重要的生理功能。指出,线粒体乙醛脱氢酶在植物中与酒精的代谢存在着紧密的联系,并也发现某些线粒体乙醛脱氢酶在生殖器官中特异表达,可能与花粉的正常发育有关。本文还叙述了植物细胞质雄性不育的分子机制以及与线粒体乙醛脱氢酶之间的可能联系,指出线粒体乙醛脱氢酶与育性恢复之间的关系仍不明确,需要更进一步的研究。

论文目录

• 致谢
• 目录
• 第一部分 文献综述 醛脱氢酶研究进展
• 摘要
• 1. 酵母及动物的醛脱氢酶研究
• 2. 植物中的醛脱氢酶研究
• 2.1 玉米中的线粒体乙醛脱氢酶
• 2.2 烟草中的线粒体乙醛脱氢酶
• 2.3 水稻中的线粒体乙醛脱氢酶
• 3. 线粒体乙醛脱氢酶和植物雄性不育之间的关系
• 3.1 细胞核雄性不育
• 3.2 细胞质雄性不育
• 3.3 核编码的育性恢复基因
• 3.4 恢复基因的克隆
• 第二部分 研究论文 水稻线粒体乙醛脱氢酶基因在转基因烟草中的研究
• 摘要
• 一、水稻乙醛脱氢酶基因正义和反义表达载体的构建
• 材料与方法
• 1. 试验材料
• 1.1 菌株和质粒
• 1.2 试剂
• 1.3 培养基
• 2. 水稻乙醛脱氢酶基因表达载体的构建
• 2.1 中间载体pYZ1302 质粒的构建
• 2.2 水稻乙醛脱氢酶基因表达载体（pYZ10）的构建
• 3. 水稻乙醛脱氢酶反义表达载体的构建
• 3.1 反义序列的选择
• 3.2 引物的设计
• 3.3 水稻乙醛脱氢酶反义表达载体的构建
• 4. pYZ10 和pAnti-ALDH 质粒转入农杆菌及鉴定
• 4.1 根癌农杆菌感受态的制备和转化
• 4.2 根癌农杆菌转化子的鉴定
• 5. 重组子的鉴定
• 5.1 PCR 鉴定
• 5.2 酶切鉴定
• 结果和分析
• 1. 对水稻乙醛脱氢酶表达载体构建结果的分析
• 1.1 PCR 分析
• 1.2 酶切分析
• 2. 对水稻乙醛脱氢酶反义表达载体构建结果的分析
• 2.1 酶切鉴定
• 2.2 PCR 鉴定
• 2.3 测序结果分析
• 二、农杆菌介导法对烟草的转化
• 材料和方法
• 1. 试验材料
• 1.1 供试烟草
• 1.2 菌株及质粒
• 2. 无菌烟草的获得
• 3. 根瘤农杆菌介导的烟草遗传转化及转基因植株的再生
• 0代转基因烟草植株总DNA 的PCR 分析'>4. T₀代转基因烟草植株总DNA 的PCR 分析
• 4.1 CTAB 法大量抽提烟草植株叶片的总 DNA
• 4.2 PCR 分析
• 5. 转基因烟草GUS活性组织化学分析
• 5.1 试剂的制备
• 5.2 试验方法
• 结果与分析
• 1. 烟草叶片与农杆菌的共培养
• 2. 烟草叶片愈伤组织的诱导、筛选和分化
• 3. 烟草小苗的移栽、生根及抗性植株的获得
• 4. 转基因植株的形态差异
• 5. GUS 检测结果
• 6. PCR 检测结果
• 分析与讨论
• 1. 表达载体的构建
• 2. 正义表达载体感染的再生植株
• 3. 反义表达载体感染的再生植株
• 4. 抗性筛选和GUS 染色之间的差异
• 5. 展望
• 参考文献
• 中英文对照
• 论文作者声明