受四环素调控的基因工程雄性不育系统导入水稻的研究

论文摘要

两系法杂交水稻使用的两用核不育系因异常低温的影响会产生育性波动,从而杂交种子生产过程中存在风险。本研究将四环素诱导表达的雄性不育系统导入粳稻光温敏核不育系4008S和台北309中,目的是创造四环素诱导雄性不育和光温敏雄性不育相结合的水稻新型两用核不育系。这种新型的不育系在遇到异常低温时,喷施四环素,四环素与TetR蛋白结合使TetR发生形变而从不育基因操纵序列上解离,解除不育基因的阻遏而表达雄性不育,从而消除异常低温造成的育性波动,为目前的两系法杂交水稻系统提供更加安全的技术基础。其主要研究结果如下: 1.水稻基因型是影响水稻再生体系的主要因素。 2.添加1.0mg/L的ABA可以有效地改善水稻愈伤组织的生长状态,降低褐化现象。 3.用幼穗为外植体诱导出的愈伤组织质量优于成熟胚诱导出的愈伤组织质量。 4.通过GUS基因的瞬时表达确定了GJ-1000高压气体基因枪的轰击参数。1100psi的压力和6.5厘米的轰击距离的转化效果最好,平均每块愈伤组织的蓝点数最多。 5.成功地将四环素诱导表达的雄性不育基因导入粳稻光温敏核不育系4008S和台北309中,4008S获得6株转基因植株,台北309获得15株转基因植株。其中台北309的外源基因转化率为4.5%,4008S的外源基因转化率为1.9%。导入TetR基因的植株有13株,导入Barnase基因的植株有11株,同时导入TetR基因和Barnase基因的转基因植株有3株。 6.PCR、Southern杂交检测表明:调控蛋白（TetR）、四环素调控和绒毡层特异性表达复合启动子（TA29-TX）、雄性不育基因（Barnase）均已整合进水稻的基因组中。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 本文缩写词表
• Ⅰ.前言
• 1 水稻转化方法及其评价
• 1.1 基因枪法
• 1.2 农杆菌介导法
• 1.3 PEG转化法
• 1.4 电击法
• 1.5 花粉管通道法
• 2 化学诱导表达系统的研究
• 2.1 四环素诱导表达系统
• 2.2 乙醇诱导系统
• 2.3 类固醇（steroid）诱导系统
• 2.4 地塞米松诱导和四环素抑制系统
• 3.研究的目的和意义
• Ⅱ.材料和方法
• 2.1.实验材料
• 2.1.1 供试水稻品种
• 2.1.2 质粒和基因
• 2.1.3 培养基
• 2.1.4 实验试剂
• 2.1.5 主要仪器
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 水稻愈伤组织的诱导
• 2.2.2 SDS碱裂解法制备质粒DNA
• 2.2.3 植物总oNA的小量提取及纯化（SDS法，用于PCR、southern杂交）
• 2.2.4 GUS组织化学染色
• 2.2.5 基因枪转化
• 2.2.6 PCR检测
• 2.2.7 Southern印迹分析
• Ⅲ.结果与分析
• 3.1 质粒的PCR检测
• 3.2 水稻愈伤组织诱导的研究
• 3.2.1 不同培养基对成熟胚愈伤组织状态的影响
• 3.2.2 继代培养基中添加ABA对愈伤组织继代的影响
• 3.2.3 不同外植体愈伤组织诱导率
• 3.3 GUS基因的组织化学染色
• 3.4 抗性植株的获得
• 3.4.1 愈伤组织筛选条件的确定
• 3.4.2 不同靶材料对植株再生频率及转化率的影响
• 0代再生植株的分子检测'>3.5 转基因水稻R₀代再生植株的分子检测
• 0代再生植株的PCR分析'>3.5.1 转基因水稻R₀代再生植株的PCR分析
• 3.5.2 目的基因的共转化效率
• 3.5.3 Southern杂交分析
• Ⅳ.讨论
• 4.1 水稻材料的基因型
• 4.2 外植体来源
• 4.3 继代过程中添加ABA对愈伤组织的影响
• 4.4 通过四环素诱导表达系统创造水稻新型两用核不育系的研究
• 彩色图版及说明
• 参考文献
• 致谢
• 作者介绍