小麦与柴胡的体细胞杂交及农杆菌介导的gai基因转化小麦

小麦与柴胡的体细胞杂交及农杆菌介导的gai基因转化小麦

论文摘要

利用PEG方法进行核生3号小麦与柴胡对称体细胞杂交及农杆菌介导gai矮杆基因苗端转化核生3号小麦。主要研究过程及实验结果如下: 以悬浮培养细胞来源的柴胡(Bupleurum scorzonerifolium Willd.)原生质体,与核生3号小麦(Triticum aestivum)愈伤组织来源的原生质体用PEG法诱导融合。由于来源材料的长期继代,柴胡原生质体的再生能力已经丧失,核生3号小麦原生质体的分化能力也很低,而融合产物却能再生。根据植物体细胞杂种具有优先生长的特性,将再生的直径为1.5~2mm小愈伤组织转入增殖培养基(附加1mg/l 2,4-D的MB培养基),直径为3.5~4mm愈伤组织转入分化培养基(0.5mg/l IAA+1mg/l 6-BA的MB培养基)中。再生的愈伤组织为黄白色颗粒状,外形类似柴胡。在分化培养基中培养1.5~2个月后,80个再生细胞系中有35个细胞系分化出绿色愈伤,其中16个细胞系有绿色小芽、小叶分化,没有完整植株再生。再生的绿色愈伤、绿色小芽、小叶揉捻时产生的汁液有中草药特殊气味,小芽、小叶外形类似柴胡。 对80个再生细胞系经酯酶同工酶筛选,RAPD、5srDNA间隔序列分析、染色体数目分析,其中16个细胞系为杂种细胞系,杂种细胞系的电泳谱带有双亲特征带或新带出现。小麦与柴胡染色体大小区别很明显,经染色体数目分析显示,杂种细胞中的染色体数目介于12~20之间,杂种细胞中柴胡的染色体数目保持完整,为12条较小的染色体,附加有1~8条明显的来源于小麦的大染色体。说明杂种中小麦的染色体可被柴胡排斥。推测,柴胡中可能存在着严重影响另一融合亲本遗传稳定性的特殊物质,值得进一步研究。 植株高度与体内赤霉素(GA)的生物合成及转导关系密切。阻断植物体内GA合成或转导途径都可降低植株的高度,但前者可通过施加外源GAs使植株的高度得以恢复。拟南芥中野生型GAI基因编码的GAI蛋白是赤霉素信号转导途径的负调节因子,它的突变型gai基因编码的蛋白通过在DELLA区域近氨基端17个氨基酸的缺失,而不受GA信号调控。本实验所用质粒含有gai基因。 植物苗端转化法是一种改良的农杆菌转化方法,是以农杆菌直接侵染活体植株的生长点部位,克服了农杆菌转化愈伤组织时易发生体细胞无牲系变异、转化频率低、受基因型的影响大、植株再生困难、难以结实等缺点。

论文目录

  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 符号缩写
  • 文献综述
  • 第一篇 植物体细胞杂交
  • 1 植物体细胞杂交的历史与现状
  • 1.1 融合方法
  • 1.2 融合方式
  • 1.3 原生质体来源
  • 1.4 体细胞杂种的筛选途径
  • 1.5 杂种性质的鉴定方法
  • 2 体细胞杂种的核基因组遗传
  • 3 体细胞杂交在作物育种中的应用现状
  • 3.1 新种质的创建
  • 3.2 生物和非生物胁迫抗性的转移
  • 3.3 CMS(胞质雄性不育)的转移
  • 3.4 野生型优良品质性状的转移
  • 4 实验目的和意义
  • 第二篇 农杆菌介导的小麦遗传转化及gai基因研究进展
  • 1 农杆菌介导的小麦遗传转化研究
  • 1.1 小麦遗传转化的主要方法
  • 1.2 农杆菌介导的小麦遗传转化
  • 1.3 小麦遗传转化的受体系统
  • 2 植物矮化基因研究
  • 2.1 赤霉素简介
  • 2.2 赤霉素信号转导模型及相关基因研究
  • 3 实验目的和意义
  • 材料与方法
  • Ⅰ 实验材料
  • 1 植物原生质体来源
  • 2 植物转化材料
  • 3 菌株和载体
  • Ⅱ 常用培养基和溶液
  • Ⅲ 实验步骤
  • 1 核生3号小麦与柴胡对称体细胞杂交及再生愈伤组织的分析
  • 1.1 双亲原生质体的融合与培养
  • 1.2 愈伤组织的扩增与分化
  • 1.3 杂种细胞系的分离、鉴定
  • 2 农杆菌介导的gai基因苗端法转化核生3号小麦
  • 2.1 pGREEN 0029载体转化大肠杆菌
  • 2.2 载体置换
  • 2.3 农杆菌感受态制备及转化
  • 2.4 农杆菌介导的小麦苗端转化
  • 2.5 TO代转基因植株的筛选检测
  • 结果与讨论
  • 实验一 核生3号小麦与柴胡对称体细胞杂交
  • 1 结果与分析
  • 1.1 核生3号小麦与柴胡原生质体的融合与培养
  • 1.2 杂种愈伤组织的鉴定
  • 2 讨论
  • 2.1 核生3号小麦与柴胡体细胞杂种的优先生长现象
  • 2.2 杂种细胞系中染色体的逐渐消减
  • 2.3 杂种植株再生困难的原因
  • 实验二 农杆菌介导的gai基因转化核生3号小麦
  • 1 pGREEN0029质粒转化大肠杆菌
  • 2 gai基因与新载体pROK2连接后酶切结果
  • 3 农杆菌转化条件的优化
  • 0代PCR检测及PCR-southern分析'>4 转基因植株T0代PCR检测及PCR-southern分析
  • 0代转基因植株观察到的一些变异'>5 T0代转基因植株观察到的一些变异
  • 参考文献
  • 致谢
  • 相关论文文献

    • [1].大岩桐GAI同源基因的克隆及功能研究[J]. 杭州师范大学学报(自然科学版) 2014(05)
    • [2].核桃GAI基因的克隆和序列分析[J]. 山东农业科学 2013(07)
    • [3].陆地棉GAI基因原核表达与多克隆抗体制备[J]. 棉花学报 2009(06)
    • [4].5种苹果属植物GAI基因的克隆及生物信息学分析[J]. 北京农学院学报 2017(01)
    • [5].蓖麻DELLA蛋白家族GAI基因克隆、表达及生物信息学分析[J]. 内蒙古民族大学学报(自然科学版) 2017(04)
    • [6].甘蔗DELLA蛋白GAI基因的蛋白表达及纯化[J]. 中国糖料 2020(01)
    • [7].拟南芥DELLA蛋白编码基因RGA和GAI的原核表达和多克隆抗体制备[J]. 兰州大学学报(自然科学版) 2016(03)
    • [8].基于GAI多属性依赖的协商模型[J]. 模式识别与人工智能 2008(05)
    • [9].蓖麻RcDella(GAI)基因克隆及生物信息学分析[J]. 分子植物育种 2018(20)

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