紫蘇FAD3/FAD7基因種子特異性表達載體的構建及遺傳轉化研究
發(fā)布時間:2021-03-20 17:00
α-亞麻酸(ALA)是一種人體必需的ω-3系列多不飽和脂肪酸,在體內可以代謝為DHA和EPA,具有增強智力、保護視力、預防心腦血管疾病、調節(jié)血壓、血脂等功能。目前,ALA主要來源于深海魚油,但我國食用油以植物油為主,如菜籽油、豆油、葵花油等,但它們ALA含量都較低,因此,在正常飲食情況下,我國國民每日攝入的ALA往往達不到人體所需。為改善國人ALA攝入不足的現(xiàn)狀,開發(fā)富含ALA的植物資源具有重要的意義。菜籽油是我國主要的食用油之一,如果能提高油菜籽中ALA含量,則可以提高菜籽油的營養(yǎng)價值,并可以成為一個高含量的植物ALA來源。植物ALA主要存在于植物種子油脂中,由ω-3脂肪酸脫氫酶(FAD3、FAD7、FAD8)催化亞油酸轉化而來,ω-3 FAD基因是ALA合成途徑中的一個關鍵限速酶基因,通過調節(jié)該基因的過量表達,可以提高植物中ALA含量。紫蘇是目前發(fā)現(xiàn)的ALA含量最高的油料作物,本研究利用PCR技術,克隆了紫蘇高表達的FAD3、FAD7基因,并構建種子特異性表達載體pC2301M1NPB-EFAD3,pC2301M1NPB-EFAD7,通過農桿菌介導法進行了美國煙草和中雙11號油菜的...
【文章來源】:重慶師范大學重慶市
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
1 引言
1.1 多不飽和脂肪酸及其功能
1.2 脂肪酸脫氫酶研究進展
1.2.1 脂肪酸脫氫酶的結構和分類
1.2.2 ω-3 脂肪酸脫氫酶研究進展
1.3 α-亞麻酸的植物資源和生理功能
1.4 紫蘇
1.4.1 紫蘇的生物學特性
1.4.2 紫蘇的藥用價值
1.4.3 紫蘇籽脂肪酸組成分析研究
1.5 根癌農桿菌特性及介導的遺傳轉化研究
1.5.1 根癌農桿菌T i質粒的結構和功能
1.5.2 Ti質粒載體的改造和分類
1.5.3 根癌農桿菌轉化植物的步驟
1.5.4 農癌農桿菌轉化法的優(yōu)勢
1.6 研究目的與意義
1.7 技術路線
2 試驗材料與方法
2.1 試驗材料
2.1.1 植物材料
2.1.2 載體和菌株
2.1.3 主要試劑與培養(yǎng)基
2.1.4 主要儀器設備
2.2 紫蘇FAD3/FAD7基因的克隆
2.2.1 紫蘇RNA的提取和逆轉錄
2.2.2 紫蘇FAD3、FAD7基因的克隆
2.3 中間載體的構建
2.3.1 構建表達載體的EFAD3/EFAD7序列克隆
2.3.2 構建中間載體pUCm-T-EFAD3和pUCm-T-EFAD7
2.4 重組質粒導入根癌農桿菌
2.4.1 根癌農桿菌感受態(tài)細胞的制備
2.4.2 重組質粒轉化農桿菌GV3101感受態(tài)細胞
2.5 根癌農桿菌介導的煙草遺傳轉化
2.5.1 工程菌液的制備
2.5.2 煙草遺傳轉化
2.5.3 轉基因植株的篩選與鑒定
2.5.4 轉基因煙草種子脂肪酸分析
2.6 根癌農桿菌介導的油菜遺傳轉化
2.6.1 無菌苗的獲得
2.6.2 工程菌株的培養(yǎng)
2.6.3 轉基因油菜苗的獲得
2.6.4 轉基因油菜的篩選與鑒定
3 結果與分析
3.1 種子特異性表達載體的構建
3.1.1 中間載體的構建
3.1.2 紫蘇FAD3/FAD7基因種子特異性表達載體的構建
3.2 根癌農桿菌介導的煙草遺傳轉化
3.2.1 轉基因煙草的獲得
3.2.2 轉基因煙草的分子鑒定
3.2.3 轉基因煙草qRT-PCR檢測
3.2.4 轉基因煙草脂肪酸分析
3.3 根癌農桿菌介導的油菜遺傳轉化
3.3.1 轉基因油菜的獲得
3.3.2 轉基因油菜的分子鑒定
3.3.3 轉基因油菜的qRT-PCR檢測
4 討論
4.1 種子特異性表達載體的構建
4.2 煙草的遺傳轉化研究
4.3 油菜的遺傳轉化研究
5 結論
5.1 取得的研究結果
5.2 存在的不足和下一步打算
參考文獻
附錄A:攻讀碩士學位期間發(fā)表論文及科研情況
附錄B:pC2301M1DPB質粒圖
附錄C:紫蘇FAD3/FAD7基因序列
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]不同變種及種源紫蘇種子油脂肪酸組成及含量比較[J]. 周曉晶,李可,范航,劉通,李椿方,馬超,劉玉軍. 北京林業(yè)大學學報. 2015(01)
[2]高等植物脂肪酸去飽和酶及編碼基因研究進展[J]. 曹福亮,王歡利,郁萬文,程華. 南京林業(yè)大學學報(自然科學版). 2012(02)
[3]農桿菌介導的植物遺傳轉化研究進展[J]. 姚冉,石美麗,潘沈元,沈桂芳,張志芳. 生物技術進展. 2011(04)
[4]α-亞麻酸的研究進展[J]. 楊靜,常蕊. 農業(yè)工程. 2011(01)
[5]利用基因芯片技術研究甘藍型油菜油酸合成中差異表達基因[J]. 官梅,李栒,官春云. 作物學報. 2010(06)
[6]多不飽和脂肪酸對細胞膜功能影響的研究進展[J]. 李喜艷,王加啟,卜登攀,魏宏陽,胡菡,周凌云. 生物技術通報. 2009(12)
[7]毛白楊亞油酸去飽和酶基因的克隆與表達模式分析[J]. 周洲,李永麗. 西北林學院學報. 2009(05)
[8]n-3多不飽和脂肪酸DHA、EPA研究進展[J]. 朱路英,張學成,宋曉金,況成宏,孫遠征. 海洋科學. 2007(11)
[9]脂肪酸脫氫酶研究進展[J]. 李冠,杜鈺,黃瓊,李金玉. 食品與生物技術學報. 2007(02)
[10]種子特異性啟動子研究進展[J]. 劉曉娜,付暢,黃永芬. 植物學通報. 2007(02)
博士論文
[1]農桿菌介導菊苣遺傳轉化體系的建立及富硫氨基酸基因的導入和表達定位[D]. 張玉.四川農業(yè)大學 2010
[2]番茄葉綠體ω-3脂肪酸去飽和酶基因(LeFAD7)的克隆及其在溫度逆境下的功能分析[D]. 劉訓言.山東農業(yè)大學 2006
本文編號:3091342
【文章來源】:重慶師范大學重慶市
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
1 引言
1.1 多不飽和脂肪酸及其功能
1.2 脂肪酸脫氫酶研究進展
1.2.1 脂肪酸脫氫酶的結構和分類
1.2.2 ω-3 脂肪酸脫氫酶研究進展
1.3 α-亞麻酸的植物資源和生理功能
1.4 紫蘇
1.4.1 紫蘇的生物學特性
1.4.2 紫蘇的藥用價值
1.4.3 紫蘇籽脂肪酸組成分析研究
1.5 根癌農桿菌特性及介導的遺傳轉化研究
1.5.1 根癌農桿菌T i質粒的結構和功能
1.5.2 Ti質粒載體的改造和分類
1.5.3 根癌農桿菌轉化植物的步驟
1.5.4 農癌農桿菌轉化法的優(yōu)勢
1.6 研究目的與意義
1.7 技術路線
2 試驗材料與方法
2.1 試驗材料
2.1.1 植物材料
2.1.2 載體和菌株
2.1.3 主要試劑與培養(yǎng)基
2.1.4 主要儀器設備
2.2 紫蘇FAD3/FAD7基因的克隆
2.2.1 紫蘇RNA的提取和逆轉錄
2.2.2 紫蘇FAD3、FAD7基因的克隆
2.3 中間載體的構建
2.3.1 構建表達載體的EFAD3/EFAD7序列克隆
2.3.2 構建中間載體pUCm-T-EFAD3和pUCm-T-EFAD7
2.4 重組質粒導入根癌農桿菌
2.4.1 根癌農桿菌感受態(tài)細胞的制備
2.4.2 重組質粒轉化農桿菌GV3101感受態(tài)細胞
2.5 根癌農桿菌介導的煙草遺傳轉化
2.5.1 工程菌液的制備
2.5.2 煙草遺傳轉化
2.5.3 轉基因植株的篩選與鑒定
2.5.4 轉基因煙草種子脂肪酸分析
2.6 根癌農桿菌介導的油菜遺傳轉化
2.6.1 無菌苗的獲得
2.6.2 工程菌株的培養(yǎng)
2.6.3 轉基因油菜苗的獲得
2.6.4 轉基因油菜的篩選與鑒定
3 結果與分析
3.1 種子特異性表達載體的構建
3.1.1 中間載體的構建
3.1.2 紫蘇FAD3/FAD7基因種子特異性表達載體的構建
3.2 根癌農桿菌介導的煙草遺傳轉化
3.2.1 轉基因煙草的獲得
3.2.2 轉基因煙草的分子鑒定
3.2.3 轉基因煙草qRT-PCR檢測
3.2.4 轉基因煙草脂肪酸分析
3.3 根癌農桿菌介導的油菜遺傳轉化
3.3.1 轉基因油菜的獲得
3.3.2 轉基因油菜的分子鑒定
3.3.3 轉基因油菜的qRT-PCR檢測
4 討論
4.1 種子特異性表達載體的構建
4.2 煙草的遺傳轉化研究
4.3 油菜的遺傳轉化研究
5 結論
5.1 取得的研究結果
5.2 存在的不足和下一步打算
參考文獻
附錄A:攻讀碩士學位期間發(fā)表論文及科研情況
附錄B:pC2301M1DPB質粒圖
附錄C:紫蘇FAD3/FAD7基因序列
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]不同變種及種源紫蘇種子油脂肪酸組成及含量比較[J]. 周曉晶,李可,范航,劉通,李椿方,馬超,劉玉軍. 北京林業(yè)大學學報. 2015(01)
[2]高等植物脂肪酸去飽和酶及編碼基因研究進展[J]. 曹福亮,王歡利,郁萬文,程華. 南京林業(yè)大學學報(自然科學版). 2012(02)
[3]農桿菌介導的植物遺傳轉化研究進展[J]. 姚冉,石美麗,潘沈元,沈桂芳,張志芳. 生物技術進展. 2011(04)
[4]α-亞麻酸的研究進展[J]. 楊靜,常蕊. 農業(yè)工程. 2011(01)
[5]利用基因芯片技術研究甘藍型油菜油酸合成中差異表達基因[J]. 官梅,李栒,官春云. 作物學報. 2010(06)
[6]多不飽和脂肪酸對細胞膜功能影響的研究進展[J]. 李喜艷,王加啟,卜登攀,魏宏陽,胡菡,周凌云. 生物技術通報. 2009(12)
[7]毛白楊亞油酸去飽和酶基因的克隆與表達模式分析[J]. 周洲,李永麗. 西北林學院學報. 2009(05)
[8]n-3多不飽和脂肪酸DHA、EPA研究進展[J]. 朱路英,張學成,宋曉金,況成宏,孫遠征. 海洋科學. 2007(11)
[9]脂肪酸脫氫酶研究進展[J]. 李冠,杜鈺,黃瓊,李金玉. 食品與生物技術學報. 2007(02)
[10]種子特異性啟動子研究進展[J]. 劉曉娜,付暢,黃永芬. 植物學通報. 2007(02)
博士論文
[1]農桿菌介導菊苣遺傳轉化體系的建立及富硫氨基酸基因的導入和表達定位[D]. 張玉.四川農業(yè)大學 2010
[2]番茄葉綠體ω-3脂肪酸去飽和酶基因(LeFAD7)的克隆及其在溫度逆境下的功能分析[D]. 劉訓言.山東農業(yè)大學 2006
本文編號:3091342
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