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BADH基因在转基因番茄中的组成型和盐诱导表达

作　者: 王旌宇
导　师: 李秋莉
学　校: 辽宁师范大学
专　业: 植物学
关键词: BADH基因 转基因Micro-Tom 盐胁迫 胁迫诱导启动子
分类号: Q943.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


在植物抗逆基因工程中,许多基因包括转录因子都由组成型启动子或胁迫诱导启动子驱动。组成型启动子驱动外源基因在转基因植株中组成表达,会引起转基因植株生长抑制和产量降低。诱导启动子驱动外源基因在转基因植株中诱导表达,不影响植株生长和产量。甜菜碱醛脱氢酶(BADH)是植物体内合成甜菜碱这一过程中的关键酶。甜菜碱是一种非毒性的小分子渗透调节物质,在植物耐盐中起着非常重要的作用。BADH基因受盐诱导表达,它的启动子(P5：-300-+62bp)是盐诱导启动子。本研究将分别由P5启动子和CaMV35S启动子驱动的辽宁碱蓬BADH基因,通过叶盘转化法转入Micro-Tom中。通过实时定量PCR转基因Micro-Tom中外源BADH基因的拷贝数,选择单拷贝的转基因植株,并对其BADH基因的表达进行分析,比较两种转基因植株的耐盐性及其生长状态,主要结果如下：1.采用农杆菌介导的叶盘转化法将P5:BADH和CaMV35S:BADH转入Micro-Tom。共采用约400粒种子,获得约90株再生植株。2.挑选16株PCR检测为阳性的转基因植株,用real time PCR鉴定出3株单拷贝P5:BADH转基因植株和1株单拷贝CaMV35S:BADH转基因植株。3.0mM,100mM和200mM NaCl处理转基因及野生Micro-Tom24h后,Real time PCR检测表明,P5启动子诱导BADH基因的mRNA升高2.3倍在100mM NaCl处理下,在200mM NaCl条件下增加3倍。转P5:BADH Micro-Tom的BADH表达量明显高于转CaMV35S:BADH Micro-Tom。4.200mM NaCl处理7天后,野生型植株萎蔫死亡,而转基因植株仍然存活生长。转CaMV35S:BADH. P5:BADH基因提高了Micro-Tom的耐盐性。5.野生型和两种转基因型植株在生长培养基、液体培养基和土壤中进行培养,发现CaMV35S:BADH Micro-Tom出现生长抑制的现象,并且伴随落花现象,果实产量也相对降低,P5:BADH Micro-Tom的生长、开花、结果与野生Micro-Tom基本相同。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-7
目录  7-10
1 绪论  10-25
  1.1 植物启动子的一般结构和功能  10-12
    1.1.1 核心启动子元件  10-11
    1.1.2 上游启动子元件  11-12
  1.2 植物启动子的类型及应用  12-19
    1.2.1 组成型启动子  13-14
    1.2.2 组织特异型启动子  14-15
    1.2.3 诱导型启动子  15-19
  1.3 BADH基因及其启动子  19-20
    1.3.1 BADH基因  19
    1.3.2 BADH启动子  19-20
  1.4 Micro-Tom番茄  20-22
    1.4.1 Micro-Tom番茄的品种由来和生物学特征  20-21
    1.4.2 Micro-Tom番茄遗传转化  21-22
  1.5 转基因植株的检测  22-24
    1.5.1 外源基因拷贝数分析  22-23
    1.5.2 外源基因表达量检测  23
    1.5.3 转基因植株生物学性状检测  23-24
  1.6 本研究的目的和意义  24-25
2 Micro-Tom番茄转化及转基因Micro-Tom番茄检测  25-45
  2.1 实验材料  25-26
    2.1.1 植物材料  25
    2.1.2 菌种与质粒  25
    2.1.3 试剂  25
    2.1.4 培养基  25
    2.1.5 仪器设备  25-26
  2.2 实验方法  26-35
    2.2.1 农杆菌的检测  26-27
    2.2.2 根癌农杆菌介导的Micro-Tom番茄转化及抗性芽的筛选  27-28
    2.2.3 转基因Micro-Tom番茄的检测  28-35
  2.3 结果与分析  35-43
    2.3.1 农杆菌的检测  35-36
    2.3.2 Micro-Tom番茄的转化  36
    2.3.3 转基因Micro-Tom番茄的检测  36-43
  2.4 讨论  43-45
3 BADH基因在转基因Micro-Tom番茄中的表达  45-50
  3.1 实验材料  45
    3.1.1 植物材料  45
    3.1.2 试剂  45
    3.1.3 主要仪器设备  45
  3.2 实验方法  45-47
    3.2.1 野生型Micro-Tom番茄及两种转基因Micro-Tom番茄的培养与盐胁迫处理  45-46
    3.2.2 Micro-Tom番茄叶片总RNA的提取与检测  46
    3.2.3 RNA的反转录  46
    3.2.4 实时定量PCR检测  46-47
  3.3 实验结果  47-48
    3.3.1 转基因Micro-Tom番茄总RNA的提取  47
    3.3.2 BADH基因在转基因Micro-Tom番茄中的表达  47-48
  3.4 讨论  48-50
4 转基因Micro-Tom的耐盐性及生长状态分析  50-55
  4.1 实验材料  50
    4.1.1 植物材料  50
    4.1.2 试剂  50
  4.2 实验方法  50-51
    4.2.1 转基因Micro-Tom番茄的耐盐性分析  50
    4.2.2 转基因Micro-Tom番茄的生长状态及果实产量分析  50-51
  4.3 实验结果  51-54
    4.3.1 转基因Micro-Tom番茄的耐盐性  51-52
    4.3.2 转基因Micro-Tom番茄的生长状态及果实产量  52-54
  4.4 讨论  54-55
5 结论与展望  55-56
  5.1 主要结论  55
  5.2 有待于进一步开展的工作  55-56
参考文献  56-65
附录A 质粒图谱  65-66
附录B 培养基  66-68
附录C 质粒提取液  68-69
附录D DNA Markers  69-70
致谢  70

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中图分类: > 生物科学 > 植物学 > 植物细胞遗传学 > 植物基因工程
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