本文關(guān)鍵詞： 大豆 油脂合成 二酰甘油�；D(zhuǎn)移酶(DGAT) 基因表達(dá) 遺傳轉(zhuǎn)化　出處：《山西農(nóng)業(yè)大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：大豆是我國及世界的重要油料作物,解析種子油脂合成積累分子機(jī)制和培育種子油脂及蛋白含量雙高的新品種始終是大豆遺傳改良的一個(gè)活躍領(lǐng)域。三酰甘油(triacyglycerol,TAG)是植物油脂的主要儲(chǔ)存形式。二酰甘油�；D(zhuǎn)移酶(diacylglycerol acyltransferase,DGAT)是TAG形成的最后一步反應(yīng)的關(guān)鍵催化酶。有關(guān)大豆(Glycine max) DGAT酶基因的發(fā)育調(diào)控以及在種子油脂合成積累中的功能未見詳盡的研究報(bào)道。本文應(yīng)用基因表達(dá)分析和遺傳轉(zhuǎn)化等技術(shù)解析大豆DGAT酶基因(GmDGATIA)的生物學(xué)功能,這為全面理解大豆油脂合成積累機(jī)制及調(diào)控網(wǎng)絡(luò)提供了新知識(shí)。主要研究結(jié)果如下：(1)實(shí)時(shí)定量PCR檢測相關(guān)基因表達(dá)表明,GmDGATIA在大豆根、莖、葉、花和幼嫩種子中均表達(dá),其中在幼嫩種子中表達(dá)量最高。在大豆種子發(fā)育過程中,GmDGATIA基因持續(xù)表達(dá),在種子發(fā)育第3階段達(dá)到其表達(dá)峰值。(2)種子含油量的動(dòng)態(tài)檢測顯示,油脂快速合成積累發(fā)生在種子發(fā)育第3階段到第4階段,其后緩慢增長。(3)比較種子發(fā)育過程中GmDGATIA表達(dá)和種子油脂積累的動(dòng)態(tài)變化發(fā)現(xiàn),GmDGATIA快速上升表達(dá)時(shí)期與種子油脂(TAG)含量急劇增加時(shí)期密切相關(guān),預(yù)示著GmDGATIA基因在大豆種子油脂合成積累過程起重要作用。(4)成功構(gòu)建GmDGATIA種子特異表達(dá)載體,為通過超表達(dá)途徑獲得突變體,解析GmDGATIA的生物學(xué)功能提供了必備的重組DNA元件。(5)以大豆品種“Jack”為轉(zhuǎn)基因受體,利用優(yōu)化的基于大豆體細(xì)胞胚發(fā)生的基因槍法導(dǎo)入目的基因,經(jīng)篩選和分子鑒定獲得了GmDGATIA超表達(dá)的大豆體細(xì)胞胚及轉(zhuǎn)基因株系。(6)對大豆GmDGATIA轉(zhuǎn)化體的表型檢測揭示,種子特異表達(dá)GmDGATIA的材料含油量比未轉(zhuǎn)化的對照提高了1.8%,蛋白含量與對照相比未減少,種子萌發(fā)特性等表型發(fā)育正常。本文數(shù)據(jù)證明大豆GmDGATIA具有時(shí)空表達(dá)特征,且在大豆種子油脂合成積累中起重要作用。種子特異超表達(dá)GmDGAT1A促進(jìn)油脂合成積累,對貯藏蛋白積累無負(fù)影響,可打破種子油脂與蛋白含量負(fù)連鎖表型。
[Abstract]:Soybean is an important oil crop in China and the world. The molecular mechanism of seed oil synthesis and accumulation and the cultivation of new varieties with high seed oil and protein content have always been an active field of genetic improvement in soybean, triacyglycerol triacyglycerol. Tag is the main storage form of vegetable oil. Diacylglycerol acyltransferase is a kind of diacylglycerol. Dat is the key catalytic enzyme in the last step of TAG formation. On Glycine max. The regulation of DGAT gene development and its function in seed oil synthesis and accumulation have not been reported in detail. In this paper, gene expression analysis and genetic transformation were used to analyze soybean DGAT gene. The biological function of GmDGATIA. This provides a new knowledge for the comprehensive understanding of the mechanism and regulatory network of soybean oil synthesis and accumulation. The main results are as follows: 1) Real-time quantitative PCR detection of related gene expression shows. GmDGATIA was expressed in soybean roots, stems, leaves, flowers and young seeds, and the highest expression was found in young seeds. GmDGATIA gene was expressed continuously during the development of soybean seeds. Dynamic detection of oil content in seeds at the third stage of seed development showed that rapid oil synthesis and accumulation occurred from the third to the fourth stage of seed development. The dynamic changes of GmDGATIA expression and seed oil accumulation during seed development were compared. The period of rapid increase of GmDGATIA expression was closely related to the rapid increase of seed oil content. It indicates that GmDGATIA gene plays an important role in the synthesis and accumulation of soybean seed oil. The biological function of GmDGATIA provides the necessary recombinant DNA element. 5) Soybean variety "Jack" is used as the transgenic receptor. The target gene was introduced by the optimized gunshot method based on somatic embryogenesis in soybean. GmDGATIA overexpression somatic embryos and transgenic lines. 6) were obtained by screening and molecular identification. The phenotypic detection of soybean GmDGATIA transformants was revealed. The oil content of the seed specific GmDGATIA expression material increased 1.8% compared with the untransformed control, and the protein content was not decreased compared with the control. The characteristics of seed germination and other phenotypic development were normal. The data showed that soybean GmDGATIA had the characteristics of spatiotemporal expression. Seed specific overexpression of GmDGAT1A promoted oil synthesis and accumulation, but had no negative effect on storage protein accumulation. It can break the negative phenotype of seed oil and protein content.
【學(xué)位授予單位】：山西農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S565.1

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本文編號(hào)：1483585