【摘要】：小麥?zhǔn)钱?dāng)今世界重要的糧食作物,為人類生活提供必要的營養(yǎng)物質(zhì)。在本研究以小麥為研究對象,圍繞品質(zhì)育種和小麥非生物逆境抗性基因篩選兩個大方向進(jìn)行了研究。第一,利用基因工程手段,提高小麥中維生素E的含量和組成,從而提高小麥中維生素E的活性,為小麥的品質(zhì)育種提供新的思路。第二,利用生物信息學(xué)手段,在全基因組范圍內(nèi),鑒定小麥DREB(dehydration responsive element binding protein,脫水響應(yīng)元件結(jié)合蛋白)轉(zhuǎn)錄因子家族,分析家族成員的基因和蛋白質(zhì)特性,并為小麥中抗熱基因的發(fā)掘和利用提供重要的線索。本研究取得的主要結(jié)果如下:1、γ-TMT基因產(chǎn)物可以將植物中生物活性較低的γ生育酚轉(zhuǎn)變?yōu)閾碛懈呱飳W(xué)活性的α生育酚。本研究中,我們從小麥品種科農(nóng)199(KN199)中克隆到了γ-TMT基因,并構(gòu)建了由玉米來源的Ubi啟動子驅(qū)動的過表達(dá)載體(pUbi-TMT),玉米來源的Ubi啟動子可以在植物任意組織起始基因的轉(zhuǎn)錄。通過基因槍法,轉(zhuǎn)化小麥幼胚愈傷組織,經(jīng)過組織培養(yǎng)誘導(dǎo)分化為完整的小麥植株。采用PCR法鑒定轉(zhuǎn)基因小麥,結(jié)果表明,正常生長結(jié)實的22株轉(zhuǎn)化苗中,有13株轉(zhuǎn)基因陽性苗。轉(zhuǎn)化率為59%。2、DREB轉(zhuǎn)錄因子是植物中最重要的基因家族之一,在調(diào)控植物生長發(fā)育和對多種脅迫的響應(yīng)中起著至關(guān)重要的作用。雖然DREB轉(zhuǎn)錄因子家族在許多植物中已被詳細(xì)研究分析過,但對小麥中這個家族卻知之甚少,特別是那些參與逆境調(diào)控的基因。在這項研究中,我們進(jìn)行了全面的全基因組范圍搜索以鑒定小麥中的DREB基因家族,共獲得了204個TaDREB基因。利用系統(tǒng)發(fā)育分析將其分為六個亞組,并進(jìn)一步進(jìn)行了染色體定位,基因結(jié)構(gòu)和保守蛋白基序以及基因復(fù)制事件分析,系統(tǒng)研究了這些TaDREB基因的進(jìn)化特征。此外,基于同源性分析的方法,我們構(gòu)建了TaDREB與其它小麥基因之間的調(diào)控網(wǎng)絡(luò),鑒定到13個參與網(wǎng)絡(luò)調(diào)控的小麥DREB基因,并確定了179對互作關(guān)系。通過分析現(xiàn)有的RNA-seq數(shù)據(jù),我們研究了TaDREB在不同組織和不同逆境脅迫下的表達(dá)情況,并鑒定到11個組織特異表達(dá)和多個逆境響應(yīng)DREB基因。最后我們選取5個DREB基因,通過熒光定量PCR的方法驗證了它們在熱脅迫處理條件下的表達(dá),結(jié)果證實這些DREB基因均能對熱脅迫產(chǎn)生響應(yīng)。
【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】：2018
【分類號】：S512.1
【圖文】：

第一章 文獻(xiàn)綜述 第一章 文獻(xiàn)綜述1.1 維生素 E 研究進(jìn)展1.1.1 維生素 E 的組成維生素 E 是一種重要的具有抗氧化作用的脂溶性維生素，共有八種分成，分別為：α生育酚，β生育酚，γ生育酚，δ生育酚，α三烯生育酚，β三烯生育酚，γ三烯生育酚，三烯生育酚（圖 1-1）。它們的區(qū)別主要在側(cè)鏈飽和程度以及芳香環(huán)上甲基位置和數(shù)目的不同。這八種成分中，α生育酚是自然界中分布最廣泛含量最豐富的維生素 E 形式。其生物學(xué)活性是其它 7 種成分的 2 到 30 倍，其余的 7 種成分中又以β-生育酚和α-三烯生育酚的活性相對較高，分別為α生育酚活性的 25-50%和 21-50%。

圖 2-1 載體構(gòu)建原理Figure 2-1 vector Construction Principle計表 2-7 PCR 引物Table 2-7 PCR primer引物 序列（5’-3’）MT-up GTGTTACTTCTGCAGATGGCAAACTCCGCCT-down GGGAAATTCGAGCTCCCTATTCTACACTGGGCctor-up GAGCTCGAATTTCCCCGATCtor-down CTGCAGAAGTAACACCAAACAACAGT 基因的擴(kuò)增到 T 在載體上的γ-TMT 基因為模板，采用兩步 PCR 的方法擴(kuò)增bp 重疊序列的γ-TMT 基因表 2-8 PCR 反應(yīng)體系

圖 3-1 γ-TMT 基因過表達(dá)載體Figure 3-1 γ-TMT Gene Overexpression Vector基因槍轉(zhuǎn)化苗的獲得用基因槍轟擊法將 pUbi-TMT 重組過表達(dá)質(zhì)粒轉(zhuǎn)化科農(nóng) 199（KN199）幼，經(jīng)過誘導(dǎo)出芽和誘導(dǎo)生根，總共得到 29 株試管苗。將試管苗移栽到花化之后在溫室培養(yǎng)直至成熟，最終成活 24 株，分別編號為 TMT-1 到 TM 22 株生長狀態(tài)正常并結(jié)實。0 代陽性苗的 PCR 鑒定據(jù) 2.5.2.2 中所述方法，在 12 對鑒定轉(zhuǎn)基因陽性苗的引物中，引物 11 的效化株小麥葉片的 DNA，并使用 11 號引物鑒定陽性苗，在 22 株正常生長4 號、15 號轉(zhuǎn)化株未能正常結(jié)實，所以沒有進(jìn)行陽性苗鑒定），共鑒定到，PCR 鑒定結(jié)果如下圖所示

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 鄒禮平;;玉米γ-生育酚甲基轉(zhuǎn)移酶基因的克隆與分析[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2011年33期

2 胡英考;孟憲萍;李雅軒;蔡民華;;大豆γ-生育酚甲基轉(zhuǎn)移酶基因的克隆與表達(dá)分析[J];大豆科學(xué);2011年02期

3 陳明訓(xùn);王中;蔣立希;;甘藍(lán)型油菜γ-TMT基因的克隆及其植物表達(dá)載體的構(gòu)建[J];生物技術(shù)通報;2009年10期

本文編號：2792186