本文選題：耐儲藏性 + 轉(zhuǎn)基因小麥��； 參考：《西北農(nóng)林科技大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：小麥(Triticum aestivum)是重要的糧食作物之一,其產(chǎn)量和品質(zhì)直接關(guān)系到世界糧食安全和人們的生活水平。利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)改善小麥品質(zhì)已逐漸成為小麥遺傳育種的有效輔助途徑之一。小麥種子中脂氧合酶(lipoxygenase,LOX)可催化不飽和脂肪酸的氧化作用,在種子儲藏期間產(chǎn)生氫過氧化物,導(dǎo)致小麥種子在儲藏過程中種子活力和營養(yǎng)品質(zhì)降低。因此,選育種子LOX活性低的小麥品種是小麥遺傳改良的任務(wù)之一。為了獲得種子脂氧合酶活性顯著降低、外源Loxi(Lox基因的RNAi構(gòu)件,Lox gene RNAi construct)能穩(wěn)定遺傳且種子耐儲藏性增強的轉(zhuǎn)基因小麥新種質(zhì),本研究在劉振華等(2014)篩選得到只含Loxi、不含Bar基因且脂氧合酶活性明顯下降的轉(zhuǎn)基因TF6代株系的基礎(chǔ)上,進一步對TF7和TF8代株系進行了篩選鑒定,研究內(nèi)容和結(jié)果如下:(1)對小麥西農(nóng)889、閆麥8911和陜優(yōu)225的TF7和TF8代轉(zhuǎn)基因株系進行PCR檢測和Basta涂抹檢測,并對TF7代轉(zhuǎn)基因株系進行脂氧合酶活性測定,結(jié)果如下:所檢測的所有轉(zhuǎn)基因后代植株均無basta抗性;西農(nóng)889的13個TF7和5個TF8代株系、閆麥8911的7個TF7和5個TF8代轉(zhuǎn)基因株系后代中均檢測到外源基因Loxi,而陜優(yōu)225的轉(zhuǎn)基因株系后代中TF7代有2個株系,TF8代有1個株系所有后代植株均未檢測到Loxi,說明經(jīng)過多代篩選轉(zhuǎn)基因后代已無Bar基因,西農(nóng)889和閆麥8911轉(zhuǎn)基因后代目的基因穩(wěn)定遺傳,而陜優(yōu)225轉(zhuǎn)基因后代中還未穩(wěn)定遺傳;脂氧合酶活性測定結(jié)果顯示西農(nóng)889、閆麥8911和陜優(yōu)225轉(zhuǎn)基因后代株系脂氧合酶活性相比親本均有不同程度的降低,分別為其親本酶活性的9.97%~91.33%、24.35%~90.67%和26.31%~85.61%,說明外源Loxi能夠有效抑制脂氧合酶活性。(2)對部分轉(zhuǎn)基因株系花后28天種子Lox基因家族進行了半定量RT-PCR分析,結(jié)果顯示轉(zhuǎn)基因后代籽粒中TaLox1基因的表達顯著下降,而TaLox2和TaLox3基因的表達量不變,說明轉(zhuǎn)入的外源Loxi可特異性地抑制轉(zhuǎn)基因材料種子中TaLox1基因的表達,最終導(dǎo)致轉(zhuǎn)基因種子酶活性降低。(3)對西農(nóng)889、閆麥8911和陜優(yōu)225只含Loxi不含Bar且脂氧合酶活性較低的部分TF7代轉(zhuǎn)基因株系種子進行人工加速老化處理7 d、14 d,測定脂氧合酶活性、萌發(fā)7d的發(fā)芽率和芽長,并對脂肪酸組分的變化和含量進行分析。結(jié)果如下:人工加速老化后,所有材料LOX活性均上升,轉(zhuǎn)基因材料與各自的親本相比,LOX酶活上升的較少;老化處理后種子發(fā)芽率均降低,轉(zhuǎn)基因材料發(fā)芽率降低相對緩慢,老化后轉(zhuǎn)基因材料芽長大部分高于各自親本;種子脂肪酸組分和含量測定分析表明老化處理后轉(zhuǎn)基因株系脂肪酸比其親本材料氧化損失少。以上結(jié)果說明,轉(zhuǎn)基因株系中Lox基因的RNAi可有效抑制其種子LOX活性,使轉(zhuǎn)基因小麥后代種子耐儲藏性增強,篩選鑒定得到的種子LOX活性顯著降低的轉(zhuǎn)基因小麥株系可為小麥育種提供新的材料。
[Abstract]:Triticum aestivum (Triticum aestivum) is one of the important food crops, and its yield and quality are directly related to the world food security and people's living standards. Improving wheat quality by using transgenic technology has gradually become one of the effective auxiliary ways of wheat genetics and breeding. Lipoxygenase LOX) in wheat seeds can catalyze the oxidation of unsaturated fatty acids and produce hydroperoxide during seed storage, which results in the decrease of seed vigor and nutritional quality during storage. Therefore, the breeding of wheat varieties with low LOX activity is one of wheat genetic improvement. In order to obtain a significant decrease of lipoxygenase activity in seeds, the RNAi component of exogenous Loxi(Lox gene, Lox gene RNAi construction, could stabilize the inheritance and enhance the storage tolerance of transgenic wheat germplasm. On the basis of Liu Zhenhua et al. 2014), transgenic TF6 lines containing only Loxi, no Bar gene and significantly decreased lipoxygenase activity were obtained, and further screening and identification of TF7 and TF8 lines were carried out. The contents and results of the study were as follows: (1) the transgenic lines of wheat Xinong 889, Yanmai 8911 and Shanyou 225 were detected by PCR and Basta smear, and the lipoxygenase activity of TF7 transgenic lines was determined. The results were as follows: all transgenic progenies tested had no basta resistance, 13 TF7 and 5 TF8 lines of Xinong 889, The exogenous gene Loxi was detected in the progenies of 7 TF7 and 5 TF8 generation transgenic lines of Yan Mai 8911, while that of the TF7 generation of Shanyou 225 transgenic lines was not detected in all the progenies of 2 lines of Tf8 line and 1 line in all the progenies, indicating that no Loxi gene was detected in all the progenies of the transgenic lines of Yanmai 8911. After several generations of screening transgenic progenies, there is no Bar gene, The target gene of Xinong 889 and Yanmai 8911 transgenic progenies was stably inherited, while Shanyou 225 transgenic progenies were not. The results of lipoxygenase activity test showed that the lipoxygenase activity of Xinong 889, Yan Mai 8911 and Shanyou 225 transgenic progenies was lower than that of their parents. 9.97% and 26.31%, respectively, of their parents' enzyme activity, indicating that exogenous Loxi can effectively inhibit lipoxygenase activity. The semi-quantitative RT-PCR analysis was carried out on the Lox gene family of seeds 28 days after anthesis of some transgenic lines. The results showed that the expression of TaLox1 gene decreased significantly in the seeds of transgenic progenies, but the expression of TaLox2 and TaLox3 genes remained unchanged, indicating that exogenous Loxi could specifically inhibit the expression of TaLox1 gene in transgenic seeds. Finally, the enzyme activity of transgenic seeds was decreased.) the transgenic seeds of Xinong 889, Yanmai 8911 and Shaanyou 225 with low lipoxygenase activity and no Bar were treated with artificial accelerated aging for 7 days and 14 days to determine the lipoxygenase activity. The germination rate and bud length, the changes and contents of fatty acid components were analyzed at the 7th day of germination. The results were as follows: after accelerated aging, the LOX activity of all materials increased, and the activity of LOX increased less than that of their parents, and the germination rate of seeds decreased after aging, and the germination rate of transgenic materials decreased slowly. After aging, the bud length of transgenic lines was much longer than that of their parents, and the analysis of fatty acid composition and content of seeds showed that the oxidative loss of fatty acids of transgenic lines after aging was less than that of their parents. The results indicated that the RNAi of Lox gene in transgenic lines could effectively inhibit the activity of LOX and enhance the storage tolerance of transgenic wheat seeds. The transgenic wheat lines with significantly decreased LOX activity could provide new materials for wheat breeding.
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S512.1

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本文編號：1837410