細(xì)菌鉀轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因trkH提高轉(zhuǎn)基因煙草和玉米的鉀營(yíng)養(yǎng)
發(fā)布時(shí)間:2021-11-17 11:31
鉀是植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的營(yíng)養(yǎng)元素之一,參與多種生理生化過(guò)程,如蛋白質(zhì)合成和光合作用等。土壤缺鉀嚴(yán)重影響了作物的產(chǎn)量和品質(zhì),通過(guò)遺傳改良的方式提高作物的鉀吸收利用效率是解決土壤缺鉀的有效途徑之一。研究表明,過(guò)表達(dá)鉀吸收相關(guān)基因可以提高植物的鉀營(yíng)養(yǎng),但這些基因主要局限于植物來(lái)源。本實(shí)驗(yàn)室前期研究發(fā)現(xiàn),細(xì)菌鉀轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因trkH能夠提高缺陷型釀酒酵母的鉀吸收能力,使酵母在低鉀培養(yǎng)基中能夠生長(zhǎng)。本論文的主要工作是將trkH基因轉(zhuǎn)入煙草和玉米中進(jìn)行鉀吸收功能分析,并為育種奠定基礎(chǔ)。采用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的葉盤(pán)轉(zhuǎn)化法將trkH基因轉(zhuǎn)到煙草中,PCR檢測(cè)結(jié)果表明trkH基因成功轉(zhuǎn)入煙草中,RT-PCR檢測(cè)結(jié)果表明4個(gè)轉(zhuǎn)化株系在轉(zhuǎn)錄水平上均能表達(dá),選取表達(dá)量相對(duì)較高的L1和L4株系進(jìn)行生理實(shí)驗(yàn)研究。煙草鉀耗竭實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明過(guò)表達(dá)trkH基因提高了轉(zhuǎn)基因煙草的鉀吸收能力;煙草液培實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在1 mM K+濃度下,轉(zhuǎn)基因煙草在鮮重、干重和鉀離子含量上顯著高于野生型。采用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的幼胚侵染法將trkH和bar基因轉(zhuǎn)入玉米,經(jīng)過(guò)共培養(yǎng)和篩選等培養(yǎng)階段共獲得21個(gè)獨(dú)立的除草劑抗性植株。T0代植...
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
引言
1 文獻(xiàn)綜述
1.1 植物體內(nèi)的鉀和生理功能
1.1.1 鉀在植物體內(nèi)的含量和分布
1.1.2 鉀的生理功能
1.2 土壤中的鉀和植物缺鉀癥狀
1.3 植物對(duì)鉀的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)
1.3.1 KUP/HAK/KT鉀轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白家族
1.3.2 其它鉀轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白家族
1.4 原核微生物Trk鉀吸收系統(tǒng)
1.5 研究目的及意義
2 轉(zhuǎn)trkH基因煙草的分子和生理檢測(cè)
2.1 實(shí)驗(yàn)材料和儀器設(shè)備
2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑
2.1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 煙草轉(zhuǎn)化用培養(yǎng)基的配制
2.2.2 農(nóng)桿菌介導(dǎo)煙草遺傳轉(zhuǎn)化
2.2.3 轉(zhuǎn)trkH基因煙草的分子檢測(cè)
2.2.4 轉(zhuǎn)trkH基因煙草的生理檢測(cè)
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 轉(zhuǎn)基因煙草的獲得
2.3.2 轉(zhuǎn)trkH基因煙草的分子檢測(cè)
2.3.3 轉(zhuǎn)trkH基因煙草的生理檢測(cè)
2.4 討論
2.5 小結(jié)
3 轉(zhuǎn)trkH基因玉米的獲得及分子檢測(cè)
3.1 實(shí)驗(yàn)材料和儀器設(shè)備
3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑
3.1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
3.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.2.1 玉米轉(zhuǎn)化培養(yǎng)基配制
3.2.2 玉米轉(zhuǎn)化
3.2.3 T0代轉(zhuǎn)基因玉米的PCR檢測(cè)
3.2.4 T0代轉(zhuǎn)基因玉米的bar試紙條檢測(cè)
3.2.5 雜交一代轉(zhuǎn)基因玉米的RT-PCR檢測(cè)
3.2.6 雜交一代轉(zhuǎn)基因玉米的遺傳分析
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 轉(zhuǎn)基因玉米植株的獲得
3.3.2 T0代轉(zhuǎn)化植株的PCR檢測(cè)結(jié)果
3.3.3 T0代轉(zhuǎn)化植株的bar試紙條檢測(cè)結(jié)果
3.3.4 雜交一代轉(zhuǎn)基因植株的半定量RT-PCR檢測(cè)結(jié)果
3.3.5 雜交一代轉(zhuǎn)基因植株遺傳分析
3.4 討論
3.5 小結(jié)
4 轉(zhuǎn)trkH基因玉米的生理檢測(cè)
4.1 實(shí)驗(yàn)材料和儀器設(shè)備
4.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
4.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑
4.1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
4.2 實(shí)驗(yàn)方法
4.2.1 玉米K~+ 耗竭實(shí)驗(yàn)
4.2.2 玉米K~+ 液培實(shí)驗(yàn)
4.2.3 玉米植株的根長(zhǎng)和株高的測(cè)定
4.2.4 生物量測(cè)定
4.3 結(jié)果與分析
4.3.1 玉米K~+ 耗竭實(shí)驗(yàn)
4.3.2 玉米液培實(shí)驗(yàn)
4.4 討論
4.5 小結(jié)
5 轉(zhuǎn)基因玉米田間試驗(yàn)
5.1 試驗(yàn)地點(diǎn)
5.2 試驗(yàn)材料
5.3 試驗(yàn)方法
5.3.1 土壤速效鉀測(cè)定
5.3.2 田間試驗(yàn)施肥及種植方案
5.3.3 農(nóng)藝性狀測(cè)定
5.4 結(jié)果與分析
5.4.1 轉(zhuǎn)基因玉米的田間觀察
5.4.2 轉(zhuǎn)基因玉米吐絲期的性狀統(tǒng)計(jì)
5.4.3 轉(zhuǎn)基因玉米穗部性狀統(tǒng)計(jì)
5.5 討論
5.6 小結(jié)
結(jié)論
展望
參考文獻(xiàn)
附錄A 論文中縮略語(yǔ)
附錄B 論文中所用營(yíng)養(yǎng)液配方
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]GhKT2: a novel K+ transporter gene in cotton(Gossypium hirsutum)[J]. Yiru WANG,Juan XU,Mingcai ZHANG,Xiaoli TIAN,Zhaohu LI. Frontiers of Agricultural Science and Engineering. 2018(02)
[2]陸地棉鉀轉(zhuǎn)運(yùn)體基因GhHAK5的序列特征及表達(dá)分析[J]. 晁毛妮,溫青玉,張志勇,胡根海,張金寶,王果,王清連. 作物學(xué)報(bào). 2018(02)
[3]陸地棉鉀吸收相關(guān)基因GhHAK1的克隆與功能分析[J]. 王昭玉,呂婷婷,李?lèi)?ài)芹,王頔,張子玉,閆瑞嫻,陳佳雪,董惠心,唐寧蔓,劉建鳳. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào). 2017(10)
[4]低鉀脅迫對(duì)玉米干物質(zhì)和養(yǎng)分積累與分配的影響[J]. 杜琪,趙新華,王華杰,李艷杰,王曉光,于海秋. 沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[5]甘蔗鉀轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因SsHAK2的克隆及表達(dá)特性分析[J]. 凌秋平,曾巧英,胡斐,吳嘉云,樊麗娜,李奇?zhèn)?齊永文. 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(03)
[6]煙草鉀轉(zhuǎn)運(yùn)體NtKT12的克隆及表達(dá)分析[J]. 李姣,許力,魯黎明,李立芹. 華北農(nóng)學(xué)報(bào). 2016(02)
[7]超量表達(dá)煙草高親和鉀離子轉(zhuǎn)運(yùn)體蛋白基因(NtHAK1)提高煙草鹽脅迫能力[J]. 秦利軍,宋拉拉,趙丹,趙德剛. 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(12)
[8]植物鉀素研究進(jìn)展[J]. 王立梅,劉奕清,阮玉娟. 中國(guó)園藝文摘. 2015(05)
[9]利用子房滴注法獲得轉(zhuǎn)高親和性鉀離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因(AlHAK1)棉花植株[J]. 劉靈娣,唐宏亮,董麗君,張書(shū)玲,吳立柱,杜環(huán),高佳佳,趙曉雅,劉晗,蔣肖,劉建鳳. 棉花學(xué)報(bào). 2015(01)
[10]共轉(zhuǎn)化法獲得HAK1基因高表達(dá)煙草提高植株鉀吸收能力[J]. 譚穎,秦利軍,趙丹,趙杰宏,趙德剛. 植物生理學(xué)報(bào). 2013(07)
本文編號(hào):3500824
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
引言
1 文獻(xiàn)綜述
1.1 植物體內(nèi)的鉀和生理功能
1.1.1 鉀在植物體內(nèi)的含量和分布
1.1.2 鉀的生理功能
1.2 土壤中的鉀和植物缺鉀癥狀
1.3 植物對(duì)鉀的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)
1.3.1 KUP/HAK/KT鉀轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白家族
1.3.2 其它鉀轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白家族
1.4 原核微生物Trk鉀吸收系統(tǒng)
1.5 研究目的及意義
2 轉(zhuǎn)trkH基因煙草的分子和生理檢測(cè)
2.1 實(shí)驗(yàn)材料和儀器設(shè)備
2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑
2.1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 煙草轉(zhuǎn)化用培養(yǎng)基的配制
2.2.2 農(nóng)桿菌介導(dǎo)煙草遺傳轉(zhuǎn)化
2.2.3 轉(zhuǎn)trkH基因煙草的分子檢測(cè)
2.2.4 轉(zhuǎn)trkH基因煙草的生理檢測(cè)
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 轉(zhuǎn)基因煙草的獲得
2.3.2 轉(zhuǎn)trkH基因煙草的分子檢測(cè)
2.3.3 轉(zhuǎn)trkH基因煙草的生理檢測(cè)
2.4 討論
2.5 小結(jié)
3 轉(zhuǎn)trkH基因玉米的獲得及分子檢測(cè)
3.1 實(shí)驗(yàn)材料和儀器設(shè)備
3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑
3.1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
3.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.2.1 玉米轉(zhuǎn)化培養(yǎng)基配制
3.2.2 玉米轉(zhuǎn)化
3.2.3 T0代轉(zhuǎn)基因玉米的PCR檢測(cè)
3.2.4 T0代轉(zhuǎn)基因玉米的bar試紙條檢測(cè)
3.2.5 雜交一代轉(zhuǎn)基因玉米的RT-PCR檢測(cè)
3.2.6 雜交一代轉(zhuǎn)基因玉米的遺傳分析
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 轉(zhuǎn)基因玉米植株的獲得
3.3.2 T0代轉(zhuǎn)化植株的PCR檢測(cè)結(jié)果
3.3.3 T0代轉(zhuǎn)化植株的bar試紙條檢測(cè)結(jié)果
3.3.4 雜交一代轉(zhuǎn)基因植株的半定量RT-PCR檢測(cè)結(jié)果
3.3.5 雜交一代轉(zhuǎn)基因植株遺傳分析
3.4 討論
3.5 小結(jié)
4 轉(zhuǎn)trkH基因玉米的生理檢測(cè)
4.1 實(shí)驗(yàn)材料和儀器設(shè)備
4.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
4.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑
4.1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
4.2 實(shí)驗(yàn)方法
4.2.1 玉米K~+ 耗竭實(shí)驗(yàn)
4.2.2 玉米K~+ 液培實(shí)驗(yàn)
4.2.3 玉米植株的根長(zhǎng)和株高的測(cè)定
4.2.4 生物量測(cè)定
4.3 結(jié)果與分析
4.3.1 玉米K~+ 耗竭實(shí)驗(yàn)
4.3.2 玉米液培實(shí)驗(yàn)
4.4 討論
4.5 小結(jié)
5 轉(zhuǎn)基因玉米田間試驗(yàn)
5.1 試驗(yàn)地點(diǎn)
5.2 試驗(yàn)材料
5.3 試驗(yàn)方法
5.3.1 土壤速效鉀測(cè)定
5.3.2 田間試驗(yàn)施肥及種植方案
5.3.3 農(nóng)藝性狀測(cè)定
5.4 結(jié)果與分析
5.4.1 轉(zhuǎn)基因玉米的田間觀察
5.4.2 轉(zhuǎn)基因玉米吐絲期的性狀統(tǒng)計(jì)
5.4.3 轉(zhuǎn)基因玉米穗部性狀統(tǒng)計(jì)
5.5 討論
5.6 小結(jié)
結(jié)論
展望
參考文獻(xiàn)
附錄A 論文中縮略語(yǔ)
附錄B 論文中所用營(yíng)養(yǎng)液配方
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]GhKT2: a novel K+ transporter gene in cotton(Gossypium hirsutum)[J]. Yiru WANG,Juan XU,Mingcai ZHANG,Xiaoli TIAN,Zhaohu LI. Frontiers of Agricultural Science and Engineering. 2018(02)
[2]陸地棉鉀轉(zhuǎn)運(yùn)體基因GhHAK5的序列特征及表達(dá)分析[J]. 晁毛妮,溫青玉,張志勇,胡根海,張金寶,王果,王清連. 作物學(xué)報(bào). 2018(02)
[3]陸地棉鉀吸收相關(guān)基因GhHAK1的克隆與功能分析[J]. 王昭玉,呂婷婷,李?lèi)?ài)芹,王頔,張子玉,閆瑞嫻,陳佳雪,董惠心,唐寧蔓,劉建鳳. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào). 2017(10)
[4]低鉀脅迫對(duì)玉米干物質(zhì)和養(yǎng)分積累與分配的影響[J]. 杜琪,趙新華,王華杰,李艷杰,王曉光,于海秋. 沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[5]甘蔗鉀轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因SsHAK2的克隆及表達(dá)特性分析[J]. 凌秋平,曾巧英,胡斐,吳嘉云,樊麗娜,李奇?zhèn)?齊永文. 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(03)
[6]煙草鉀轉(zhuǎn)運(yùn)體NtKT12的克隆及表達(dá)分析[J]. 李姣,許力,魯黎明,李立芹. 華北農(nóng)學(xué)報(bào). 2016(02)
[7]超量表達(dá)煙草高親和鉀離子轉(zhuǎn)運(yùn)體蛋白基因(NtHAK1)提高煙草鹽脅迫能力[J]. 秦利軍,宋拉拉,趙丹,趙德剛. 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(12)
[8]植物鉀素研究進(jìn)展[J]. 王立梅,劉奕清,阮玉娟. 中國(guó)園藝文摘. 2015(05)
[9]利用子房滴注法獲得轉(zhuǎn)高親和性鉀離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因(AlHAK1)棉花植株[J]. 劉靈娣,唐宏亮,董麗君,張書(shū)玲,吳立柱,杜環(huán),高佳佳,趙曉雅,劉晗,蔣肖,劉建鳳. 棉花學(xué)報(bào). 2015(01)
[10]共轉(zhuǎn)化法獲得HAK1基因高表達(dá)煙草提高植株鉀吸收能力[J]. 譚穎,秦利軍,趙丹,趙杰宏,趙德剛. 植物生理學(xué)報(bào). 2013(07)
本文編號(hào):3500824
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