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转基因烟草的遗传稳定性分析及其抗逆性测定

作　者: 冯翠莲
导　师: 张树珍
学　校: 华南热带农业大学
专　业: 作物遗传育种
关键词: 海藻糖合酶基因转基因植株遗传稳定性抗逆性
分类号: S572
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 245次
引　用: 2次
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内容摘要

海藻糖（trehalose）是由两个分子的葡萄糖以1，1糖苷键连接而成的非还原性双糖。由于它能有效地保护细胞膜和蛋白质的结构，使生物体在许多异常情况下，如高温、脱水（干旱、高渗透压）、高Ph值时仍保持细胞内湿润，防止细胞因失水而造成细胞内养分的损失的细胞的损伤，从而使生物体具有较强的抗旱、耐盐碱、抗冷、抗热的能力。通过基因工程技术把海藻糖合酶基因导入作物并使其在作物中表达，能有效地提高作物的抗逆性。本课题以已获得的两株转灰树花海藻糖合酶（Tsase）基因的烟草及其后代为材料，通过分别对这两株转基因烟草各后代进行分子检测（PCR扩增、Southern blot）、抗逆性鉴定并结合其形态结构变化，以分析外源基因在转基因烟草中遗传稳定性和抗逆性。结果表明：海藻糖合酶基因能在转基因植株的后代中稳定地遗传；转基因植株在形态结构方面发生了明显的改变，但在T₁代有部分植株能回复到正常的表型，而且仍然能合成和积累海藻糖；转基因植株的后代的抗旱性和耐盐性均得到了不同程度的提高。这为利用该基因进行植物的抗逆性改良提供了直接的实验依据。

全文目录

摘要  7-8
ABSTRACT  8-9
一前言与文献综述  9-31
  1 培育耐(抗)胁迫性作物的重要意义  9-10
  2 植物逆境生理及其耐(抗)性机制  10-20
    2.1 细胞膜稳定性及保护酶系统  11-12
    2.2 活性氧的产生与清除  12-14
    2.3 渗透胁迫与渗透调节  14-16
    2.4 光合作用减弱  16-17
    2.5 体内激素水平发生变化  17-18
    2.6 胁迫诱导蛋白的合成及其防御功能  18-19
    2.7 胁迫诱导基因的调控与表达  19-20
  3 植物抗逆性基因工程研究进展  20-24
    3.1 导入编码催化产生的渗透调节物的酶基因  20
    3.2 导入消除活性氧的酶基因  20-21
    3.3 导入胁迫诱导的蛋白基因，增强脱水保护物质  21-23
    3.4 导入脂肪酸去饱和代谢关键酶基因的研究  23-24
  4 海藻糖概述  24-30
    4.1 海藻糖简介  24-25
    4.2 海藻糖的生物学特性  25-27
    4.3 海藻糖的应用前景  27
    4.4 海藻糖和酶基因遗传转化的研究进展  27-30
      4.4.1 海藻糖合成酶基因的分子克隆  28
      4.4.2 海藻糖合成酶基因的遗传转化  28-30
  5 本研究目的和意义  30-31
二材料和方法  31-44
  1 材料与试剂  31
    1.1 植物材料及质粒  31
    1.2 实验试剂  31
    1.3 仪器  31
  2 实验方法  31-44
    2.1 海藻糖合酶基因在转基因烟草后代染色体中的整合  31-38
      2.1.1 转基因烟草各后代DNA的大规模小量提取  32
      2.1.2 PCR检测  32-33
      2.1.3 Southern Blot检测  33-37
      2.1.4 转基因烟草种子在抗性培养基中的萌发试验  37-38
    2.2 海藻糖合酶基因在转基因烟草后代植株的表达  38
      2.2.1 转基因烟草的海藻糖测定  38
      2.2.2 海藻糖HPLC／ELSD测定  38
    2.3 转基因烟草及其后代的形态及细胞学观察  38-40
      2.3.1 转基因烟草及其后代的形态观察  38-39
      2.3.2 植物组织石蜡切片制作及显微结构观察  39-40
    2.4 转基因烟草的生物功能的检测-抗逆性测验  40-44
      2.4.1 准备大量的转基因烟草无性繁殖材料  41
      2.4.2 转基因烟草的耐旱、抗旱试验  41-43
      2.4.3 转基因烟草的耐盐性试验  43-44
三结果与分析  44-60
  3.1 海藻糖合酶基因在转基因烟草后代染色体中的整合  44-47
    3.1.1 转基因烟草各后代DNA的大规模小量提取  44
    3.1.2 PCR检测结果  44-46
      3.1.2.1 T1代PCR扩增结果  45
      3.1.2.2 T2、T3代PCR扩增结果  45-46
    3.1.3 T2、T3代烟草的Southern blot检测  46
    3.1.4 转基因烟草种子在抗性培养基中的萌发试验结果  46-47
  3.2 海藻糖合酶基因在转基因烟草后代中的表达  47-49
    3.2.1 转基因烟草的海藻糖测定  47-49
  3.3 转基因烟草及其后代的形态及细胞学观察  49-53
    3.3.1 转基因烟草及其后代的形态观察  49-51
    3.3.2 植物组织石蜡切片制作及显微结构观察  51-53
  3.4 转基因烟草的生物功能的检测-抗逆性测验  53-60
    3.4.1 转基因烟草的耐旱(抗旱)试验结果  53-58
      3.4.1.1 离体叶片保水率测定结果  53-54
      3.4.1.2 细胞质膜透性的测定  54
      3.4.1.3 丙二醛(MDA)含量测定  54-55
      3.4.1.4 SOD酶活性的测定  55-56
      3.4.1.5 POD酶的活性测定  56-57
      3.4.1.6 叶片叶绿素含量测定  57-58
    3.4.2 转基因烟草耐盐性的测定  58-60
      3.4.2.1 转基因烟草在含盐培养基中的生长情况  58-59
      3.4.2.2 盐胁迫下转基因烟草于非转基因烟草的生物产量的影响  59-60
四结论  60-61
五讨论  61-66
  5.1 关于转基因植物的遗传分析  61-62
  5.2 关丁转基因植物表性型的变异  62-64
  5.3 关于抗逆性指标的选择  64-65
  5.4 本研究不足之处  65-66
参考文献  66-78
致谢  78

转基因烟草的遗传稳定性分析及其抗逆性测定

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