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GmABA 8’OH基因在大豆中的表达及耐盐性分析

作　者: 魏立兴
导　师: 刘立侠
学　校: 东北师范大学
专　业: 植物学
关键词: 大豆 gmABA 8′OH 基因沉默 遗传转化 盐胁迫 耐盐性
分类号: Q945.78
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


脱落酸（ABA）在植物的生长发育和干旱、高盐或低温等逆境胁迫应答中具有重要的作用。脱落酸在盐胁迫下可诱导相关抗逆基因表达，促使植物的生理和代谢发生相应改变，以避免或降低逆境胁迫对植物细胞和组织的伤害。在高等植物中ABA合成与分解代谢共同调节其内源ABA水平，内源ABA代谢的主要途径是ABA8′甲基羟化酶催化的ABA分解途径，该途径的关键酶是8′-羟化酶。本论文通过构建大豆ABA8’-羟基化酶基因（ABA8′OH）的沉默载体并转化大豆,试图沉默转基因大豆中ABA8’-羟基化酶基因，以阻断脱落酸主要的氧化降解途径，增加脱落酸在大豆组织中的积累，增强大豆对盐胁迫逆境的耐性。实验以吉林大豆35为材料，根据基因沉默原理，克隆大豆ABA8′OH基因片段，构建ABA8′OH基因沉默的表达载体pBI-ABA，通过农杆菌介导转化法将目的基因转化到吉林大豆中，共获得80余株转化再生苗，其中15株PCR检测阳性。采用Real-timePCR方法检测其中5株T2代阳性植株的gmABA8′OH基因表达水平，结果表明转基因植株的ABA8′OH基因表达量均比对照低，是对照植株的15%-55%不等。将获得的3份转化阳性材料的T2代幼苗进行盐胁迫处理，设计盐溶液浓度梯度分别为0mM，60mM，120mM，180mM，240mM。在低盐浓度(60mM)胁迫下，转基因植株和非转基因对照植株的生长未受到明显影响，随着盐浓度增加，两组植株生长受到不同程度的抑制，尤其是盐浓度在240mM时，非转基因植株叶片呈现枯萎现象，转基因植株虽生长迟缓但叶片并未枯萎。盐胁迫处理8天后，对其中1份ABA8′OH基因表达量较低的材料进行了耐盐相关生理指标的检测，结果表明转基因植株的光合特性，脯氨酸含量，可溶性糖含量以及细胞膜透性等项指标均优于非转基因的对照组。其中在盐浓度180mM和240mM处理下，转基因植株叶片中脯氨酸的含量分别是对照组的1.2倍和1.5倍，可溶性糖的含量是对照组的1.5倍和1.8倍。盐胁迫下转基因大豆的生长状态和生理指标检测结果表明了ABA8’-羟基化酶基因沉默载体的转化，调控了大豆对盐胁迫的积极应答，提高了大豆的耐盐性。本实验为通过转基因技术培育大豆耐盐新品种提供了材料基础。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-7
目录  7-9
1. 引言  9-17
  1.1 目前大豆研究的现状  10-13
    1.1.1 大豆生物学特征  10
    1.1.2 大豆遗传转化研究进展  10-12
    1.1.3 大豆耐盐性的研究进展  12-13
      1.1.3.1 盐胁迫对植物的影响  12
      1.1.3.2 大豆耐盐性相关研究  12-13
  1.2 RNAi在植物中的研究进展  13
    1.2.1 RNAi研究历程  13
    1.2.2 RNAi的特性以及在品种改良方面的应用  13
  1.3 脱落酸的研究进展  13-16
    1.3.1 脱落酸的概况  13-14
    1.3.2 脱落酸的合成与代谢过程  14-15
    1.3.3 脱落酸的在抗逆性作用  15-16
  1.4 本实验的研究目的和技术路线  16-17
    1.4.1 实验的研究目的  16
    1.4.2 技术路线  16-17
2. 研究材料与方法  17-26
  2.1 实验材料  17-18
    2.1.1 植物材料  17
    2.1.2 载体和菌株  17
    2.1.3 主要试剂用品  17
    2.1.4 培养基  17-18
  2.2 实验方法  18-26
    2.2.1 载体的构建  18-20
    2.2.2 大豆的遗传转化  20-22
    2.2.3 转化大豆pBI-ABA大豆的检测方法  22
    2.2.4 转化大豆pBI-ABA大豆沉默效果的检测  22-23
    2.2.5 耐盐实验设计  23
    2.2.6 生理指标测定  23-26
3. 结果与分析  26-35
  3.1 植物表达载体的构建  26-29
    3.1.1 目的片段的基因克隆  26
    3.1.2 目的基因的IR构建  26-29
  3.2 大豆的遗传转化  29-30
    3.2.1 大豆胚芽尖转化  29
    3.2.2 嫁接  29-30
  3.3 转化大豆的分子检测  30
  3.4 转化植株沉默效果的验证  30-31
  3.5 转gmABA8'-OH基因大豆耐盐生理检测  31-35
    3.5.1 转基因大豆生理耐盐实验  31
    3.5.2 光合作用测定  31-32
    3.5.3 细胞膜透性测定  32-33
    3.5.4 脯氨酸含量测定  33
    3.5.5 可溶性糖的含量测定  33-35
4. 讨论  35-37
  4.1 GmABA8'-OH基因的选择  35
  4.2 大豆的遗传转化  35-36
  4.3 转 gmABA 8'-OH 大豆的耐盐生理响应  36-37
5. 结论  37-38
参考文献  38-42
致谢  42

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中图分类: > 生物科学 > 植物学 > 植物生理学 > 协迫生理学
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