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  本文關(guān)鍵詞：高效抗蟲轉(zhuǎn)基因水稻的研究與開發(fā)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《南京農(nóng)業(yè)大學(xué)》 2006年

不同啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)下馬鈴薯蛋白酶抑制劑PinⅡ轉(zhuǎn)基因水稻的遺傳、表達(dá)和抗蟲性分析

武亮  

【摘要】：蛋白酶抑制劑是一類廣泛存在于植物中的蛋白質(zhì)。它不僅是植物的儲(chǔ)藏蛋白，而且是植物中重要的防御蛋白。馬鈴薯蛋白酶抑制劑PinⅡ?qū)儆诮z氨酸蛋白酶抑制劑家族，可以同時(shí)抑制胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶活性，因而對(duì)害蟲產(chǎn)生廣譜和穩(wěn)定抗性。本研究通過(guò)農(nóng)桿菌介導(dǎo)法得到了PinⅡ日本晴轉(zhuǎn)基因水稻，并以不同啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)下馬鈴薯蛋白酶抑制劑PinⅡ三個(gè)品種的轉(zhuǎn)基因水稻為材料，進(jìn)行了遺傳、表達(dá)和抗蟲性分析，主要研究結(jié)果如下： 1、利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法，將本實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建的雙元載體pNAR301(ActⅠ5’+PinⅡ-2x+PinⅡ3’)，pNAR302(Ubi5’+PinⅡ-2x+NOS3’)和pNAR303(PinⅡ5’+PinⅡ-4x+PinⅡ3’)導(dǎo)入水稻品種日本晴中，共得到12株獨(dú)立的轉(zhuǎn)基因苗，經(jīng)離體葉片潮霉素抗性篩選和PCR鑒定，共有8株呈陽(yáng)性，陽(yáng)性率為67.7％。 2、經(jīng)潮霉素抗性篩選、PCR和Southern blot等檢測(cè)對(duì)轉(zhuǎn)基因水稻后代進(jìn)行了遺傳分析。潮霉素磷酸轉(zhuǎn)移酶基因hpt在68.4％的轉(zhuǎn)基因植株中符合孟德?tīng)栠z傳模式；具有潮霉素抗性的植株在PCR中均能擴(kuò)增出目的條帶；Southern blot檢測(cè)顯示：外源基因大部分以單拷貝插入植物基因組，單拷貝植株率為63.6％，且沒(méi)有出現(xiàn)基因重排現(xiàn)象。由此證明，馬鈴薯蛋白酶抑制劑Ⅱ基因已經(jīng)穩(wěn)定整合入水稻基因組。 3、利用Northern blot分析和酶活性測(cè)定的方式，分別在RNA水平和蛋白水平檢測(cè)目的基因在轉(zhuǎn)基因植株中的表達(dá)。PinⅡ在不同植株中的轉(zhuǎn)錄不同，且與其在轉(zhuǎn)基因植株基因組中的拷貝數(shù)無(wú)關(guān)；蛋白酶抑制劑對(duì)胰蛋白酶活性的抑制程度與基因的啟動(dòng)子強(qiáng)度有關(guān)，ActⅠ和Ubi驅(qū)動(dòng)的PinⅡ-2x轉(zhuǎn)基因水稻植株中，每克鮮葉片的PinⅡ蛋白含量為160μg和17μg，而由PIN5’驅(qū)動(dòng)的PinⅡ-4x為104μg，對(duì)照水稻僅為20μg。ActⅠ和Ubi驅(qū)動(dòng)的PinⅡ達(dá)產(chǎn)物對(duì)胰蛋白酶活性抑制程度分別達(dá)到37.7％和43.1％，明顯高于PinⅡ自身啟動(dòng)子PinⅡ5’(29.2％)。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號(hào)】：S511
【目錄】：

中文摘要6-8

英文摘要8-10

第一章 文獻(xiàn)綜述10-24

第一節(jié) 水稻抗蟲基因工程研究進(jìn)展10-16

1.微生物來(lái)源的抗蟲基因10-12

2.植物來(lái)源的抗蟲基因12-15

3.動(dòng)物來(lái)源的抗蟲基因15

4.抗蟲基因工程遇到的問(wèn)題和應(yīng)對(duì)措施15

5.轉(zhuǎn)基因水稻的生態(tài)安全性和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)15-16

第二節(jié) 植物蛋白酶抑制劑在抗蟲基因工程中的作用16-23

1.絲氨酸蛋白酶抑制劑17-20

2.半胱氨酸蛋白酶抑制劑20-21

3.精氨酸蛋白酶抑制劑21

4.金屬蛋白酶抑制劑21

5.蛋白酶抑制劑在抗蟲基因工程中存在的問(wèn)題和策略21-23

第三節(jié) 本研究的目的和意義23-24

第二章 馬鈴薯蛋白酶抑制劑轉(zhuǎn)基因水稻植株的獲得24-37

1.材料和方法25-31

2.結(jié)果與分析31-35

3.討論35-37

第三章 PinⅡ和hpt基因在轉(zhuǎn)基因水稻中的遺傳37-47

1.材料和方法38-42

2.結(jié)果與分析42-46

3.討論46-47

第四章 PinⅡ在轉(zhuǎn)基因水稻中的表達(dá)分析47-55

1.材料和方法48-51

2.結(jié)果與分析51-54

3.討論54-55

第五章 PinⅡ轉(zhuǎn)基因水稻的抗蟲性分析55-66

1.材料和方法56-58

2.結(jié)果與分析58-64

3.討論64-66

全文結(jié)論66-67

參考文獻(xiàn)67-74

附錄174-76

攻讀碩士期間發(fā)表的文章76-77

致謝77

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6 易成新;倪大虎;吳家道;楊劍波;;轉(zhuǎn)Xa21基因大米對(duì)大、小鼠的毒性評(píng)價(jià)試驗(yàn)[A];食品安全的理論與實(shí)踐——安徽食品安全博士科技論壇論文集[C];2005年

7 彭于發(fā);;轉(zhuǎn)基因水稻的安全性[A];科技創(chuàng)新與綠色植保——中國(guó)植物保護(hù)學(xué)會(huì)2006學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

8 崔海瑞;沈希宏;吳殿星;沈圣泉;舒慶堯;;水稻抗蟲矮稈突變體與親本的稻米理化特性及主要營(yíng)養(yǎng)成分比較[A];中國(guó)原子能農(nóng)學(xué)會(huì)第七次代表大會(huì)暨學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2004年

9 李聰;張啟軍;劉少奎;賴東;漆慶明;呂川根;;sbk和sck雙價(jià)抗蟲轉(zhuǎn)基因水稻的育成和鑒定[A];現(xiàn)代分子植物育種與糧食安全研討會(huì)論文集[C];2011年

10 吳家道;楊劍波;許傳萬(wàn);李莉;向太和;倪大虎;汪秀峰;賈士榮;唐益雄;張士平;;水稻抗白葉枯病基因Xa21轉(zhuǎn)基因水稻及其雜交稻研究[A];西部大開發(fā) 科教先行與可持續(xù)發(fā)展——中國(guó)科協(xié)2000年學(xué)術(shù)年會(huì)文集[C];2000年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 本報(bào)記者 王曉濤;[N];中國(guó)經(jīng)濟(jì)導(dǎo)報(bào);2008年

2 本報(bào)記者 童岱;[N];北京科技報(bào);2009年

3 文雅;[N];農(nóng)民日?qǐng)?bào);2009年

4 記者 關(guān)媛媛;[N];重慶日?qǐng)?bào);2009年

5 記者 劉志偉　通訊員 范敬群;[N];科技日?qǐng)?bào);2010年

6 劉志偉 范敬群;[N];中國(guó)改革報(bào);2010年

7 辛聞;[N];中國(guó)食品報(bào);2010年

8 本報(bào)記者 陳瑜;[N];科技日?qǐng)?bào);2010年

9 本報(bào)記者 徐瑞哲;[N];解放日?qǐng)?bào);2010年

10 記者 張小軍;[N];新華每日電訊;2010年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 于燕波;近紅外光譜分析技術(shù)在轉(zhuǎn)基因水稻識(shí)別和高油棉籽篩選中的應(yīng)用研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

2 周琳;轉(zhuǎn)基因水稻、大豆對(duì)根際微生物的影響[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2010年

3 盧燎勛;抗紋枯病轉(zhuǎn)基因水稻的培育[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

4 劉明宏;耐二種除草劑轉(zhuǎn)基因水稻研究[D];浙江大學(xué);2012年

5 邵朝綱;水稻齒葉矮縮病毒的分子生物學(xué)研究及新城疫病毒檢測(cè)新技術(shù)[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（上海生命科學(xué)研究院）;2004年

6 周文鱗;UV-B增強(qiáng)及控釋氮肥對(duì)轉(zhuǎn)基因水稻生長(zhǎng)和甲烷排放影響的研究[D];南京信息工程大學(xué);2013年

7 王彥章;1.水稻中結(jié)瘤素基因的表達(dá)及其同源序列的分析 2.Medicago truncatula遺傳轉(zhuǎn)化和再生體系的研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（上海生命科學(xué)研究院）;2004年

8 杜紅方;轉(zhuǎn)基因水稻作為肉仔雞日糧原料的安全性評(píng)價(jià)[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2006年

9 蘇軍;淀粉合成相關(guān)基因轉(zhuǎn)化秈型雜交稻親本及育種利用研究[D];福建農(nóng)林大學(xué);2005年

10 梁本國(guó);轉(zhuǎn)細(xì)胞凋亡抑制基因水稻抗紋枯病和爛秧病研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué);2005年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王紫萱;轉(zhuǎn)基因水稻轉(zhuǎn)育雜交稻親本及其快速檢測(cè)技術(shù)的研究[D];湖南農(nóng)業(yè)大學(xué);2004年

2 楊振泉;新城疫病毒融合蛋白在轉(zhuǎn)基因水稻中的表達(dá)[D];揚(yáng)州大學(xué);2004年

3 白潔;含有pWaxy::Gt1構(gòu)建轉(zhuǎn)基因水稻的表達(dá)分析[D];上海師范大學(xué);2011年

4 張亞洲;轉(zhuǎn)DREB1A基因水稻耐鹽抗旱性鑒定及生理生化分析[D];湖南農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

5 王興穩(wěn);反義Waxy基因在轉(zhuǎn)基因水稻中的遺傳表達(dá)及其對(duì)稻米品質(zhì)與產(chǎn)量的影響[D];揚(yáng)州大學(xué);2002年

6 秦崇濤;轉(zhuǎn)基因水稻中Bt蛋白ELISA檢測(cè)方法的建立及檢測(cè)[D];福建農(nóng)林大學(xué);2002年

7 渠開山;富陽(yáng)地區(qū)稻田雜草及抗除草劑水稻99-1bar基因漂移評(píng)價(jià)研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2004年

8 張欣;轉(zhuǎn)幾丁質(zhì)酶和葡聚糖酶雙價(jià)基因的水稻對(duì)土壤指示動(dòng)物的生態(tài)學(xué)影響[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（上海生命科學(xué)研究院）;2004年

9 郭艷芹;我國(guó)轉(zhuǎn)基因科研投資的經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估[D];新疆農(nóng)業(yè)大學(xué);2004年

10 仇明;結(jié)實(shí)期水分脅迫對(duì)C_4轉(zhuǎn)基因水稻產(chǎn)量的影響及其生理的研究[D];揚(yáng)州大學(xué);2004年

  本文關(guān)鍵詞：高效抗蟲轉(zhuǎn)基因水稻的研究與開發(fā)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：224503