LycB轉(zhuǎn)基因馬鈴薯及其遺傳轉(zhuǎn)化體系的建立與優(yōu)化
發(fā)布時間:2021-05-10 19:05
馬鈴薯作為世界第四大糧食作物,得到了國際上的高度重視。隨著分子生物學的發(fā)展,基因工程技術(shù)成為馬鈴薯品質(zhì)改良的重要手段,建立完善的組織培養(yǎng)體系和遺傳轉(zhuǎn)化體系成為此項研究的基礎(chǔ)。以三種熟性不同的馬鈴薯為實驗材料,形成了誘導率為100%的試管薯誘導體系;優(yōu)化了莖段再生體系,其中大西洋的愈傷誘導率高達91.2%,早大白和東農(nóng)303的愈傷誘導率分別為84.3%、71.4%;建立了試管薯再生體系,其中大西洋和早大白的再生率為100%,東農(nóng)303的再生率為92.3%。同時,篩選了三種馬鈴薯的最佳遺傳轉(zhuǎn)化體系。利用類胡蘿卜素代謝途徑中的番茄紅素β-環(huán)化酶(β-lycopene cyclase,LycB)基因,構(gòu)建植物表達載體pCambia2300-LycB,通過根癌農(nóng)桿菌侵染莖段和試管薯兩種外植體,獲得大西洋、早大白、東農(nóng)303的轉(zhuǎn)化苗,其中莖段轉(zhuǎn)化率依次為28.1%、35.6%、36.2%;試管薯轉(zhuǎn)化率依次為17.4%、45.6%、43.1%。由此可見:早大白、東農(nóng)303的試管薯轉(zhuǎn)化率優(yōu)于莖段,大西洋的莖段比試管薯更適于進行遺傳轉(zhuǎn)化。采用HPLC檢測過表達LycB的轉(zhuǎn)基因早大白馬鈴薯葉片,結(jié)果表明:...
【文章來源】:天津大學天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 文獻綜述
1.1 馬鈴薯
1.1.1 馬鈴薯的品種
1.1.2 馬鈴薯的脫毒
1.1.3 基因工程馬鈴薯
1.2 馬鈴薯再生體系研究進展
1.2.1 外植體的選擇
1.2.2 再生途徑的選擇
1.2.3 再生途徑的影響因素
1.3 玻璃化
1.3.1 玻璃化現(xiàn)象以及造成的原因
1.3.2 玻璃苗生理生化特性變化以及改善措施
1.4 類胡蘿卜素代謝途徑相關(guān)基因的研究現(xiàn)狀
1.4.1 類胡蘿卜素代謝途徑
1.4.2 LycB基因的結(jié)構(gòu)與功能
1.4.3 植物類胡蘿卜素基因工程
1.4.4 基因工程馬鈴薯的研究
1.5 本研究的目的和意義、研究內(nèi)容
1.5.1 研究的目的和意義
1.5.2 研究內(nèi)容
第2章 馬鈴薯脫毒培養(yǎng)以及再生體系的優(yōu)化
2.1 實驗材料
2.1.1 植物材料
2.1.2 試劑和儀器
2.2 實驗方法
2.2.1 馬鈴薯的生芽培養(yǎng)
2.2.2 莖尖脫毒
2.2.3 馬鈴薯組培苗的擴大培養(yǎng)
2.2.4 馬鈴薯組培莖的再生體系優(yōu)化
2.2.5 組培苗試管薯的誘導體系
2.2.6 試管薯的再生體系優(yōu)化
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 三個品種莖段愈傷組織的最佳體系
2.3.2 三個品種莖段愈傷組織再生為不定芽的最佳體系
2.3.3 試薯的誘導體系
2.3.4 三個品種試管薯薄片直接分化為不定芽的最佳體系
2.3.5 試管苗和不定芽的最佳生根體系
2.4 小結(jié)
2.5 討論
第3章 馬鈴薯組培玻璃化苗的生化檢測及其改善
3.1 實驗材料
3.1.1 植物材料
3.1.2 試劑和儀器
3.2 實驗方法
3.2.1 不同培養(yǎng)基對馬鈴薯試管苗玻璃化的影響
3.2.2 不同培養(yǎng)基對玻璃苗恢復的培養(yǎng)
3.2.3 正常苗、玻璃化苗、恢復苗的生理生化檢測
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 不同培養(yǎng)基對組培苗玻璃化現(xiàn)象的影響
3.3.2 不同培養(yǎng)基影響組培玻璃化苗的恢復
3.3.3 正常苗、玻璃化苗、恢復苗生理生化的差異
3.4 小結(jié)
3.5 討論
第4章 轉(zhuǎn)基因馬鈴薯遺傳轉(zhuǎn)化體系的建立和類胡蘿卜素含量的變化
4.1 實驗材料
4.1.1 植物材料
4.1.2 試劑和材料
4.2 實驗方法
4.2.1 不定芽和生根篩選壓力的確定
4.2.2 農(nóng)桿菌侵染外植體
4.2.3 菌液侵染的濃度、時間及培養(yǎng)時間對遺傳轉(zhuǎn)化的影響
4.2.4 轉(zhuǎn)化馬鈴薯的PCR檢測
4.2.5 PCR檢測
4.2.6 馬鈴薯的移栽
4.2.7 馬鈴薯類胡蘿卜素含量測定
4.3 結(jié)果與分析
4.3.1 不定芽及生根的最適篩選壓力
4.3.2 侵染菌液的濃度、時間和培養(yǎng)時間與遺傳轉(zhuǎn)化率的關(guān)系
4.3.3 轉(zhuǎn)基因馬鈴薯的獲得及鑒定
4.3.4 轉(zhuǎn)基因馬鈴薯葉片的類胡蘿卜素含量
4.4 小結(jié)
4.5 討論
第5章 結(jié)論與展望
參考文獻
發(fā)表論文和參與項目
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鹽脅迫條件下玉米萜類合成相關(guān)基因的表達分析[J]. 史利平,季靜,王罡,金超,謝超,杜希龍,關(guān)春峰,張烈,李辰. 中國生物工程雜志. 2016(08)
[2]轉(zhuǎn)基因馬鈴薯的研究現(xiàn)狀[J]. 安娜,董美,宛煜嵩,金蕪軍,李亮. 中國農(nóng)業(yè)科技導報. 2016(04)
[3]馬鈴薯試管苗壯苗和生根培養(yǎng)影響因素的研究[J]. 常立國,范惠玲,劉建超,白生文,程紅玉,李華清. 作物雜志. 2016(02)
[4]過表達枸杞LmPSY基因提高洋桔?鼓嫘缘难芯縖J]. 季靜,曹海燕,王罡,柳潔,李招娣,武衛(wèi)黨. 天津大學學報(自然科學與工程技術(shù)版). 2015(03)
[5]馬鈴薯蛋白的研究進展[J]. 潘牧,彭慧元,鄧寬平,雷尊國,李懷奎,牟時鋒. 貴州農(nóng)業(yè)科學. 2012(10)
[6]36個馬鈴薯品種的SSR分析[J]. 張自強,于肖夏,鞠天華,馬艷紅,于卓,蒙美蓮,李長青. 華北農(nóng)學報. 2012(01)
[7]激素質(zhì)量濃度及不同培養(yǎng)方式對馬鈴薯愈傷組織的誘導[J]. 柴瑞娟,殷紅飛. 安徽工程大學學報. 2011(04)
[8]馬鈴薯不同品種葉片再生體系的建立[J]. 張之為,趙君,樊明壽,楊帆. 四川農(nóng)業(yè)大學學報. 2011(01)
[9]不同外植體對厚莢相思試管苗增殖系數(shù)和玻璃化的影響[J]. 呂亞鳳,賴鐘雄. 福建農(nóng)業(yè)科技. 2010(05)
[10]光質(zhì)對馬鈴薯試管薯形成的影響[J]. 常宏,王玉萍,王蒂,張峰. 應(yīng)用生態(tài)學報. 2009(08)
碩士論文
[1]農(nóng)桿菌介導的P5CS基因轉(zhuǎn)化東農(nóng)303馬鈴薯的研究[D]. 高亞迪.東北林業(yè)大學 2010
[2]轉(zhuǎn)擬南芥AtNHX1基因馬鈴薯耐鹽性的田間鑒定[D]. 趙映琴.甘肅農(nóng)業(yè)大學 2009
[3]不同生態(tài)條件下馬鈴薯淀粉含量及其品質(zhì)差異[D]. 劉凱.東北農(nóng)業(yè)大學 2008
本文編號:3179894
【文章來源】:天津大學天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 文獻綜述
1.1 馬鈴薯
1.1.1 馬鈴薯的品種
1.1.2 馬鈴薯的脫毒
1.1.3 基因工程馬鈴薯
1.2 馬鈴薯再生體系研究進展
1.2.1 外植體的選擇
1.2.2 再生途徑的選擇
1.2.3 再生途徑的影響因素
1.3 玻璃化
1.3.1 玻璃化現(xiàn)象以及造成的原因
1.3.2 玻璃苗生理生化特性變化以及改善措施
1.4 類胡蘿卜素代謝途徑相關(guān)基因的研究現(xiàn)狀
1.4.1 類胡蘿卜素代謝途徑
1.4.2 LycB基因的結(jié)構(gòu)與功能
1.4.3 植物類胡蘿卜素基因工程
1.4.4 基因工程馬鈴薯的研究
1.5 本研究的目的和意義、研究內(nèi)容
1.5.1 研究的目的和意義
1.5.2 研究內(nèi)容
第2章 馬鈴薯脫毒培養(yǎng)以及再生體系的優(yōu)化
2.1 實驗材料
2.1.1 植物材料
2.1.2 試劑和儀器
2.2 實驗方法
2.2.1 馬鈴薯的生芽培養(yǎng)
2.2.2 莖尖脫毒
2.2.3 馬鈴薯組培苗的擴大培養(yǎng)
2.2.4 馬鈴薯組培莖的再生體系優(yōu)化
2.2.5 組培苗試管薯的誘導體系
2.2.6 試管薯的再生體系優(yōu)化
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 三個品種莖段愈傷組織的最佳體系
2.3.2 三個品種莖段愈傷組織再生為不定芽的最佳體系
2.3.3 試薯的誘導體系
2.3.4 三個品種試管薯薄片直接分化為不定芽的最佳體系
2.3.5 試管苗和不定芽的最佳生根體系
2.4 小結(jié)
2.5 討論
第3章 馬鈴薯組培玻璃化苗的生化檢測及其改善
3.1 實驗材料
3.1.1 植物材料
3.1.2 試劑和儀器
3.2 實驗方法
3.2.1 不同培養(yǎng)基對馬鈴薯試管苗玻璃化的影響
3.2.2 不同培養(yǎng)基對玻璃苗恢復的培養(yǎng)
3.2.3 正常苗、玻璃化苗、恢復苗的生理生化檢測
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 不同培養(yǎng)基對組培苗玻璃化現(xiàn)象的影響
3.3.2 不同培養(yǎng)基影響組培玻璃化苗的恢復
3.3.3 正常苗、玻璃化苗、恢復苗生理生化的差異
3.4 小結(jié)
3.5 討論
第4章 轉(zhuǎn)基因馬鈴薯遺傳轉(zhuǎn)化體系的建立和類胡蘿卜素含量的變化
4.1 實驗材料
4.1.1 植物材料
4.1.2 試劑和材料
4.2 實驗方法
4.2.1 不定芽和生根篩選壓力的確定
4.2.2 農(nóng)桿菌侵染外植體
4.2.3 菌液侵染的濃度、時間及培養(yǎng)時間對遺傳轉(zhuǎn)化的影響
4.2.4 轉(zhuǎn)化馬鈴薯的PCR檢測
4.2.5 PCR檢測
4.2.6 馬鈴薯的移栽
4.2.7 馬鈴薯類胡蘿卜素含量測定
4.3 結(jié)果與分析
4.3.1 不定芽及生根的最適篩選壓力
4.3.2 侵染菌液的濃度、時間和培養(yǎng)時間與遺傳轉(zhuǎn)化率的關(guān)系
4.3.3 轉(zhuǎn)基因馬鈴薯的獲得及鑒定
4.3.4 轉(zhuǎn)基因馬鈴薯葉片的類胡蘿卜素含量
4.4 小結(jié)
4.5 討論
第5章 結(jié)論與展望
參考文獻
發(fā)表論文和參與項目
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鹽脅迫條件下玉米萜類合成相關(guān)基因的表達分析[J]. 史利平,季靜,王罡,金超,謝超,杜希龍,關(guān)春峰,張烈,李辰. 中國生物工程雜志. 2016(08)
[2]轉(zhuǎn)基因馬鈴薯的研究現(xiàn)狀[J]. 安娜,董美,宛煜嵩,金蕪軍,李亮. 中國農(nóng)業(yè)科技導報. 2016(04)
[3]馬鈴薯試管苗壯苗和生根培養(yǎng)影響因素的研究[J]. 常立國,范惠玲,劉建超,白生文,程紅玉,李華清. 作物雜志. 2016(02)
[4]過表達枸杞LmPSY基因提高洋桔?鼓嫘缘难芯縖J]. 季靜,曹海燕,王罡,柳潔,李招娣,武衛(wèi)黨. 天津大學學報(自然科學與工程技術(shù)版). 2015(03)
[5]馬鈴薯蛋白的研究進展[J]. 潘牧,彭慧元,鄧寬平,雷尊國,李懷奎,牟時鋒. 貴州農(nóng)業(yè)科學. 2012(10)
[6]36個馬鈴薯品種的SSR分析[J]. 張自強,于肖夏,鞠天華,馬艷紅,于卓,蒙美蓮,李長青. 華北農(nóng)學報. 2012(01)
[7]激素質(zhì)量濃度及不同培養(yǎng)方式對馬鈴薯愈傷組織的誘導[J]. 柴瑞娟,殷紅飛. 安徽工程大學學報. 2011(04)
[8]馬鈴薯不同品種葉片再生體系的建立[J]. 張之為,趙君,樊明壽,楊帆. 四川農(nóng)業(yè)大學學報. 2011(01)
[9]不同外植體對厚莢相思試管苗增殖系數(shù)和玻璃化的影響[J]. 呂亞鳳,賴鐘雄. 福建農(nóng)業(yè)科技. 2010(05)
[10]光質(zhì)對馬鈴薯試管薯形成的影響[J]. 常宏,王玉萍,王蒂,張峰. 應(yīng)用生態(tài)學報. 2009(08)
碩士論文
[1]農(nóng)桿菌介導的P5CS基因轉(zhuǎn)化東農(nóng)303馬鈴薯的研究[D]. 高亞迪.東北林業(yè)大學 2010
[2]轉(zhuǎn)擬南芥AtNHX1基因馬鈴薯耐鹽性的田間鑒定[D]. 趙映琴.甘肅農(nóng)業(yè)大學 2009
[3]不同生態(tài)條件下馬鈴薯淀粉含量及其品質(zhì)差異[D]. 劉凱.東北農(nóng)業(yè)大學 2008
本文編號:3179894
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