玉米淀粉分支酶基因SBEⅡb转化马铃薯的研究

论文摘要

马铃薯（Solanum tuberosum L.）是世界第四大粮食作物,用途广泛,在人们的日常生活和国民经济中起着举足轻重的作用。马铃薯淀粉由于其优良的加工性能,应用范围极其广泛,而且在某些应用领域是其它来源的淀粉所无法替代的。为适应马铃薯加工产业的迅速发展,选育高淀粉含量加工型马铃薯品种的工作迫在眉睫。近年来随着人们对淀粉生物合成途径及其相关酶研究的进一步深入,及分子生物学实验技术的日趋成熟,运用基因工程技术调控淀粉合成中相关酶的活性从而提高马铃薯块茎淀粉含量成为可能。本研究从玉米（Zea mays L.）新鲜胚乳中提取总RNA,利用RT-PCR方法克隆出玉米淀粉分支酶基因SBEⅡb的全长cDNA。用BLAST软件作同源序列比对的结果显示,该片段的核苷酸序列与GenBank上报道的序列具有99%的同源性,全长2719bp,编码799个氨基酸。另外从品种为大西洋的马铃薯中克隆了颗粒结合型淀粉合成酶（GBSS）基因的5′侧翼序列,大小分别为591bp和859bp的片段。成功构建了玉米淀粉分支酶基因SBEⅡb的过表达载体和两个马铃薯块茎特异性表达载体。以马铃薯试管苗茎段为转化受体材料,研究了潮霉素（Hygromycin B,Hy）选择压、预培养时间、侵染时间、共培养时间及农杆菌浓度,初步建立了农杆菌介导的马铃薯遗传转化体系。通过农杆菌介导法转化马铃薯,接种762个茎段,共获得35株抗性植株。用特异引物进行PCR检测,获得7株转基因植株,对转基因植株进一步进行GUS染色,转基因植株的茎段及试管薯均被染上蓝色。证明外源基因不仅已整合到了马铃薯基因组中,而且能够正常表达。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.国内外马铃薯生产概况
• 2.马铃薯加工业发展状况
• 3.基因工程技术在马铃薯育种中的应用
• 3.1 马铃薯抗病基因工程
• 3.2 马铃薯抗虫基因工程
• 3.3 马铃薯抗除草剂基因工程
• 3.4 马铃薯品质改良基因工程
• 4.淀粉合成机制及相关的酶
• 4.1 腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶
• 4.2 淀粉合成酶
• 4.3 淀粉分支酶
• 4.4 淀粉去分支酶
• 5.利用生物技术调控淀粉代谢及其目的
• 6 本研究的目的意义
• 第二章 玉米淀粉分支酶基因SBE Ⅱb的克隆与过表达载体的构建
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 2.结果与分析
• 2.1 玉米胚乳总RNA的提取
• 2.2 SBE Ⅱb基因cDNA的克隆与测序结果的同源性比对
• 2.3 启动子片段的扩增与PCR扩增检测结果
• 2.4 测序结果的同源性比对
• 2.5 过表达载体pCASBE Ⅱb的构建
• 2.6 块茎特异性表达载体pCA-900-SBE Ⅱb的构建
• 2.7 块茎特异性表达载体pCA-600-SBE Ⅱb的构建
• 3.讨论
• 3.1 关于植物基因工程启动子的选择
• 3.2 关于植物表达载体的构建
• 3.3 本章小结
• 第三章 马铃薯的遗传转化及转化子的筛选
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 试验方法
• 2 结果与分析
• 2.1 马铃薯再生体系的研究
• 3.农杆菌介导马铃薯转化体系的建立
• 3.1 农杆菌介导马铃薯大西洋品种的遗传转化体系的建立
• 3.2 试管薯的诱导
• 3.3 抗性植株的PCR检测
• 3.4 转化马铃薯的GUS检测
• 4 讨论与分析
• 4.1 关于马铃薯基因转化受体系统的建立
• 4.2 关于遗传转化体系的优化
• 4.3 本章小结
• 第四章 结论与展望
• 1 结论
• 2 研究创新及下一步研究设想
• 参考文献
• 缩写表
• 致谢
• 作者简介