
论文摘要
甘蔗花叶病(Sugarcane Mosaic Disease),是一种严重危害甘蔗生长的病毒性病害,是甘蔗三大病害之一。病发时,造成甘蔗大量减产。全球气温的升高和感病品种的大面积种植,给甘蔗花叶病防治工作增加了压力。目前,传统的耕作措施和化学药剂等方法,还没能有效地起到防治的作用。因此,培育抗病品种成为防治甘蔗花叶病最经济、安全和有效的根本方法。 但是,甘蔗是一种具有高度杂合性的异源多倍体或非整倍体的无性繁殖作物,其遗传背景十分复杂,而且甘蔗抗花叶病遗传是受微效多基因控制的数量性状,抗病育种群体分离十分广泛,这使得通过常规的育种手段很难将抗病与优良品质等目标性状优化聚合。随着现代生物技术的不断创新和发展,转基因技术的日趋完善,利用基因工程进行作物改良,控制作物病毒病害获得了巨大的成功。利用抗病毒基因工程手段将抗病毒基因导入甘蔗,培育甘蔗抗病毒品种技术已日臻成熟。 本研究用基因枪法,将含有甘蔗花叶病外壳蛋白基因的质粒pNUSCP分别转化了福农91-4621、福农95-1702、福农94-0403、桂糖96-211、桂糖96-44、粤糖96-86、粤糖96-794等七个感花叶病的糖蔗品种愈伤组织。优化了福农95-1702和福农94-0403愈伤组织的再生体系,建立了基于上述六个品种(福农91-4621除外)的G418筛选体系,获得了一批抗性再生植株。 主要研究结果如下: 1、对福农95-1702和福农94-0403愈伤组织的再生体系进行优化。采用正交设计方法,研究了6-BA、KT、NAA、活性炭的不同浓度及其组合对这两个甘蔗基因型愈伤组织分化的效果。试验研究结果表明,对于福农95-1702和福农94-0403的愈伤组织分化效果最佳的组合分别是:MS+1.5mg/L6-BA+2.0mg/LKT+0.2mg/LNAA+1.0g/L活性炭和MS+2.5mg/L6-BA+1.5mg/LKT+1.0gm活性炭。 2、建立了甘蔗G418筛选体系。G418对各供试甘蔗愈伤组织的抑制作用相似,愈伤组织生长、分化、生根3个阶段的抗性筛选质量浓度分别为20mg/L~35mg/L、15mg/L~35mg/L和25mg/L。 3、受基因枪轰击的愈伤组织,在含有G418的选择培养基上进行筛选,获得了8株抗性再生植株。分子检测后有3株PCR呈阳性,经Southern杂交分析验证,有1个株系的外源基因以单拷贝形式整合到甘蔗基因组中。
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中文摘要英文摘要一 前言1 甘蔗花叶病与甘蔗花叶病毒1.1 甘蔗花叶病的发生情况1.2 甘蔗花叶病的传播特点1.3 甘蔗花叶病的症状及危害1.4 甘蔗花叶病毒1.4.1 甘蔗花叶病毒株系的分类1.4.2 甘蔗花叶病毒的分布1.4.3 甘蔗花叶病毒寄主1.5 马铃薯Y病毒属基因组结构及其功能2 植物抗病毒基因工程的策略2.1 来源于病毒基因介导的抗性2.1.1 外壳蛋白基因介导的抗性2.1.2 复制酶基因介导的抗性2.1.3 运动蛋白介导的抗性2.1.4 卫星RNA介导的抗性2.1.5 缺陷干扰型RNA介导的抗性2.1.6 反义RNA介导的抗性2.1.7 核酶基因介导的抗性2.2 非病毒来源的基因介导抗性2.2.1 病程相关蛋白基因介导的抗性2.2.2 潜在自杀基因介导的抗性2.2.3 核糖体失活蛋白基因介导的抗性2.2.4 植物抗体基因介导的抗性2.2.5 植物抗病基因介导的抗性2.3 多基因策略3 植物抗病毒基因工程的机制3.1 蛋白质介导的抗性机制3.2 RNA介导的抗性机制3.2.1 转录水平的基因沉默机制3.2.2 转录后基因沉默机制3.3 RNA介导的抗性与蛋白质介导的抗性差异4 甘蔗遗传转化的研究进展4.1 甘蔗遗传转化方法4.1.1 基因枪介导法4.1.2 农杆菌介导法4.1.3 电击介导法4.2 甘蔗遗传转化的现状4.2.1 抗病毒基因工程4.2.2 抗除草剂基因工程4.2.3 抗虫基因工程4.2.4 改善品质基因工程5 本研究的目的和意义二 材料与方法1 实验材料1.1 植物材料1.2 质粒1.3 工具酶和试剂盒1.4 化学试剂与耗材1.5 主要仪器设备2 实验方法2.1 技术路线2.2 供试植物材料的准备2.2.1 愈伤组织的诱导2.2.2 愈伤组织的继代2.2.3 愈伤组织的分化2.2.4 分化苗的生根2.3 甘蔗再生体系的优化2.3.1 愈伤组织的诱导和继代2.3.2 试验设计2.4 甘蔗G418筛选体系的建立2.4.1 继代培养阶段的G418抗性试验2.4.2 分化培养阶段的G418抗性试验2.4.3 生根培养阶段的G418抗性试验2.5 基因枪介导的甘蔗遗传转化2.5.1 质粒DNA的大量提取、纯化与鉴定2.5.2 转化材料的轰击2.5.3 愈伤组织的筛选和抗性植株的再生2.5.4 抗性植株的炼苗和移栽2.5.5 抗性植株的分子鉴定三 结果与分析1 甘蔗再生体系的优化1.1 各因素对愈伤组织分化的影响1.1.1 各因素对分化效率的影响大小1.1.2 各因素不同浓度对愈伤组织分化的影响1.1.3 优化配方的获得1.2 优化配方与原有再生体系的比较2 甘蔗G418筛选体系的建立2.1 G418对甘蔗愈伤组织生长的抑制作用2.2 G418对甘蔗愈伤组织分化的抑制作用2.3 G418对甘蔗分化苗生根的抑制作用3 ScMV-CP基因遗传转化甘蔗研究3.1 质粒提取和鉴定结果3.2 基因枪转化和筛选的再生植株结果3.3 转化植株的分子鉴定3.3.1 PCR检测结果3.3.2 PCR-Southern杂交结果3.3.3 基因组Southern杂交结果四 讨论1 关于甘蔗再生体系的优化2 关于甘蔗G418筛选体系的建立3 关于基因枪法应用中的问题4 关于外壳蛋白基因介导的抗性机制5 关于利用基因工程技术创造转基因甘蔗的可行性6 关于后续工作五 结论1 优化了两个糖蔗品种(系)的再生体系2 建立了六个糖蔗品种(系)的G418筛选体系3 尝试用基因枪法将ScMV-CP基因导入糖蔗中六 在学期间发表的论文情况参考文献附录Ⅰ 缩略词及英汉对照附录Ⅱ MS培养基配方及其母液的配制附录Ⅲ 主要溶液的配制致谢
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标签:甘蔗花叶病毒论文; 外壳蛋白基因论文; 转基因甘蔗论文;