小麦储藏蛋白基因avenin-like b启动子的表达特性研究

论文摘要

小麦是世界上重要的粮食作物之一,也是我国的第二大粮食作物。每年全世界小麦总产量约为6亿吨,能为全球35%以上的人口提供每日所需的蛋白质和热量。小麦加工品质与储藏蛋白的组分紧密相关,因此,利用基因工程手段将优质储藏蛋白基因导入小麦栽培品种以改良其品质,是当前小麦遗传育种的主要课题。而获得能驱动优质储藏蛋白基因在小麦胚乳中专一且高效表达的启动子,将会为这一目标的实现提供保证。本研究利用缺失突变结合遗传转化手段,对已分离到的小麦新型储藏蛋白基因avenin-like b胚乳特异性启动子驱动的gus报告基因的表达特性进行了分析研究,具体研究结果如下:（1）运用本实验室已经构建好的此启动子不同长度缺失真核表达载体,即分别以该启动子全长的3,为起点,逐步向上游截取300 bp、600 bp、800 bp、1000 bp、1700 bp序列构建成pALP-3、pALP-6、pALP-8、pAL9P-10、pALP-17真核表达载体。通过农杆菌转化技术,将这五个载体转化烟草,经PCR检测,获得了阳性转基因植株。（2）阳性植株经GUS组织化学染色,证实avenin-like启动子在空间上是胚乳特异性表达的,进一步证实了该启动子-1228bp的GCN4-motif、-825bp以及-1231bp的Skn-Ⅰmotif的胚乳特异性表达元件的作用。（3）经过荧光定量分析,转化质粒pALP-3、pALP-6、pALP-8、pALP-10、pALP-17阳性植株的平均表达活性分别为273.06 nmol/毫克蛋白/小时、314.50 nmol/毫克蛋白/小时、447.86 nmol/毫克蛋白/小时、233.74 nmol/毫克蛋白/小时、173.68 nmol/毫克蛋白/小时,其中该启动子含800bp序列的启动活性最高。该启动子的研究有助于深入分析小麦胚乳发育的调控机制,可有目的地驱动优质储藏蛋白基因的表达以改善植物果实或种子的营养和品质,在转基因育种研究中具有一定的应用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 启动子结构
• 1.2 植物启动子的分类
• 1.3 胚乳特异性启动子
• 1.4 组织特异性启动子的应用
• 1.5 启动子的研究方法
• 1.6 报告基因的选择
• 1.7 转基因技术
• 1.8 本课题的研究背景
• 1.9 本课题的研究目的和意义
• 1.10 本研究的技术路线
• 2 小麦avenin-like 启动子在烟草中的转化研究
• 2.1 材料
• 2.2 方法
• 2.3 结果与分析
• 2.4 讨论
• 3 总结与展望
• 3.1 研究结果
• 3.2 有待继续开展的工作
• 致谢
• 参考文献
• 附录1 本研究克隆的Avenin-like b 基因启动子序列
• 附录2 主要符号与缩略词表
• 附录3 组培培养基的配制