本文關(guān)鍵詞：一種新型幾丁質(zhì)酶基因LcChi2在轉(zhuǎn)基因玉米中的功能分析

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【摘要】：幾丁質(zhì)酶廣泛存在于動植物和微生物中,由結(jié)構(gòu)各異的多基因家族編碼。它能夠降解病原真菌的細胞壁,抑制真菌的生長,具有廣譜抗真菌病害功能,多年來被應(yīng)用于植物抗病研究中。轉(zhuǎn)入外源幾丁質(zhì)酶基因提高植物抗病性的事例很多,如擬南芥、煙草、水稻、小麥等許多植物均已獲得抗病性明顯增強的轉(zhuǎn)基因植株。但是,對于導(dǎo)入幾丁質(zhì)酶基因能否增強轉(zhuǎn)基因植株耐受非生物脅迫能力的研究卻鮮有報道。實驗室前期發(fā)現(xiàn)一種新型幾丁質(zhì)酶基因LcChi2,將該基因?qū)肽Ｊ街参餆煵葜泻蟀l(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)基因煙草的抗病性與耐鹽堿性均得到了明顯提高。為進一步驗證該新型幾丁質(zhì)酶基因在重要農(nóng)作物玉米中是否具有抗病、耐鹽堿雙重功能,本研究構(gòu)建了LcChi2基因與抗除草劑篩選標(biāo)記基因Bar的雙價基因植物表達載體,并采用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法將該載體導(dǎo)入玉米HiII中獲得再生植株。轉(zhuǎn)基因玉米的PCR、Southern雜交、RT-PCR、Bar表達試紙條與幾丁質(zhì)酶活性檢測結(jié)果表明,LcChi2基因和Bar基因以單拷貝形式整合入玉米基因組中且能正常轉(zhuǎn)錄與有效表達。轉(zhuǎn)基因玉米的大斑病和彎孢葉斑病離體葉片接種實驗表明,LcChi2基因顯著提高了轉(zhuǎn)基因玉米的抗病能力。轉(zhuǎn)基因玉米的室內(nèi)和田間耐鹽堿實驗表明,轉(zhuǎn)基因玉米的耐鹽堿功能得到了明顯提高。轉(zhuǎn)基因玉米的抗除草劑鑒定表明,本研究得到的轉(zhuǎn)基因玉米材料不僅具有LcChi2基因所體現(xiàn)的抗病、耐鹽堿功能,同時具有Bar基因所表現(xiàn)的抗除草劑功能。綜上,LcChi2基因在玉米中具有潛在的抗病、耐鹽堿雙重功能,這為未來培育抗病、耐鹽堿作物新品種提供了重要參考。
【關(guān)鍵詞】：幾丁質(zhì)酶基因 玉米 抗病 耐鹽堿
【學(xué)位授予單位】：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：Q943.2
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 前言7-10
• 1.1 幾丁質(zhì)酶7-9
• 1.1.1 幾丁質(zhì)酶的結(jié)構(gòu)和分類7-8
• 1.1.2 植物幾丁質(zhì)酶的生理功能8
• 1.1.3 植物幾丁質(zhì)酶在基因工程中的應(yīng)用8
• 1.1.4 立題依據(jù)8-9
• 1.2 研究目的和意義9-10
• 第二章 材料和方法10-25
• 2.1 材料10-13
• 2.1.1 植物材料、菌株和質(zhì)粒10
• 2.1.2 主要儀器10-11
• 2.1.3 生化和分子生物學(xué)試劑11
• 2.1.4 常用培養(yǎng)基和溶液11-13
• 2.1.5 構(gòu)建載體所用引物13
• 2.2 實驗方法13-25
• 2.2.1 質(zhì)粒pTF101.1-ubi-LcChi2的構(gòu)建13-15
• 2.2.2 轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌的制備15
• 2.2.3 玉米的遺傳轉(zhuǎn)化15-16
• 2.2.4 轉(zhuǎn)LcChi2基因玉米的分子檢測16-21
• 2.2.5 轉(zhuǎn)基因玉米抗病性鑒定21-22
• 2.2.6 轉(zhuǎn)基因玉米耐鹽堿性鑒定22-24
• 2.2.7 轉(zhuǎn)基因玉米抗除草劑功能鑒定24-25
• 第三章 結(jié)果與分析25-41
• 3.1 植物表達載體的構(gòu)建25
• 3.2 玉米的遺傳轉(zhuǎn)化25-26
• 3.3 轉(zhuǎn)基因玉米的分子生物學(xué)檢測26-30
• 3.3.1 PCR驗證26-27
• 3.3.2 轉(zhuǎn)基因植株的Southern雜交分析27-28
• 3.3.3 轉(zhuǎn)基因植株的RT-PCR分析28-29
• 3.3.4 轉(zhuǎn)基因植株的Bar試紙條檢測29
• 3.3.5 轉(zhuǎn)基因植株的幾丁質(zhì)酶活性測定29-30
• 3.4 轉(zhuǎn)基因植株的抗病性分析30-31
• 3.5 轉(zhuǎn)基因植株的耐鹽堿性分析31-39
• 3.5.1 溫室耐中性鹽性鑒定31-34
• 3.5.2 溫室耐堿性鹽性鑒定34-37
• 3.5.3 室內(nèi)鹽堿土脅迫研究37-38
• 3.5.4 田間模擬鹽堿地脅迫研究38-39
• 3.6 轉(zhuǎn)基因植株的抗除草劑鑒定39-41
• 第四章 討論41-43
• 4.1 LcChi2基因提高了轉(zhuǎn)基因玉米的抗病能力41
• 4.2 LcChi2基因提高了轉(zhuǎn)基因玉米的耐鹽堿能力41-43
• 結(jié)論43-44
• 參考文獻44-48
• 附錄48-49
• 作者簡介49-50
• 致謝50

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本文編號：644185