大豆花色素的合成過程中是由許多基因控制的,其中W₄基因控制了大豆花和下胚軸的顏色,編碼二氫黃酮還原酶。大豆植株含有野生型的W₄基因時,大豆植株開紫色花,下胚軸也是紫色。W₄基因突變?yōu)榧兒想[型w₄基因時,大豆植株開白色花,下胚軸是綠色。在大豆不穩(wěn)定系發(fā)現(xiàn)大豆花色和下胚軸的顏色是雜斑（葉片有白色和紫色斑點）。后來證明是由于大豆中的活性轉座子Tgm9（Transposon Glycine max）插入DFR2基因導致的。大豆轉座子Tgm9的全長約為20 kb,屬于CACTA型的活性轉座子。由包含有末端反向重復序列的非自主轉座子元件和轉座酶元件構成。Tgm9有27個外顯子以及2個開放閱讀框ORF1和ORF2,分別編碼轉座酶GmTNP2（1060 aa）和GmTNP1（750 aa）。其結構完整,序列明確,但是其轉座機制仍然不清楚。將轉座酶GmTNP2保守的蛋白序列進行對比發(fā)現(xiàn),GmTNP2與金魚草Tam1的TNP2有32%的相似性,與玉米En/Spm的TNPD有46%的相似性。因此推測大豆轉座子Tgm9的轉... 

【文章來源】：西北大學陜西省 211工程院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

轉座子的分類

西北大學碩士學位論文6元件的拷貝數(shù)不超過10。因此Tgm9像大多數(shù)CACTA型的轉座子一樣，是低拷貝的轉座元件[45]�；钴S的低拷貝的內源性轉座子在基因克隆以及功能基因組學研究等方面是有用的工具[59]。遺傳數(shù)據(jù)表明，根壞死（necroticroot，rn），雄性不育和雌性不育(st8)等遺傳突變[60][61][62]很可能是由于轉座子Tgm9的插入導致[63]。因此高度活躍的大豆轉座子Tgm9促進了大豆功能基因組學的研究。圖1-2Tgm9轉座子的結構Fig.1-2StructureoftheTgm9element1.3本課題研究的目的意義大豆是世界上主要的農(nóng)作物之一，含有豐富的蛋白質（大約40%）和油脂（大約20%），因此大豆是人類營養(yǎng)以及牲口和水產(chǎn)養(yǎng)殖飼料的重要來源[64]。近幾年，在開發(fā)大豆基因組資源方面取得了很大的進步，包括對大豆全基因組的測序�，F(xiàn)在已經(jīng)確定了大豆中許多的基因，但是其功能還有很多是未知的。T-DNA插入構建突變體庫以及轉座子標簽是研究未知基因功能的重要手段，目前T-DNA插入構建突變體庫在擬南芥中已經(jīng)被有效的利用[65]。來自玉米（Ac/Ds）、水稻（mPing）、煙草（Tn1）中活躍的外源轉座子目前也被用來研究大豆的基因功能[66][67][68]。但是T-DNA插入構建突變體庫以及轉座子標簽這些技術都需要基因的轉化，然而大豆中基因轉化的效率很低。在大豆中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些內源性的轉座子[45]。在這些轉座子中，Tgm9是唯一發(fā)現(xiàn)的具有活性的內源性的大豆轉座子，利用大豆內源轉座子構建大豆轉座子突變體庫是分析大豆基因功能的強有力手段[69][70]。Tgm9具有完整的結構，并且其序列也比較清楚。但是到目前為止，其轉座機制還不清楚，將轉座酶的保守序列進行對比發(fā)現(xiàn)其與玉米En/Spm具有很高的相似性。因此我們推測他們的轉座機制類似。轉座機制如下圖1-3所示。

第一章前言7圖1-3Tgm9轉座子的切除機制Fig.1-3ModelforexcisionofTgm91.4實驗設計了解大豆轉座子的轉座元件之間的相互作用，首先通過將轉座元件轉入擬南芥突變體（im以及gun5）中來了解其活性。選擇以擬南芥im和gun5植株作為研究材料，主要的原因有1、植株表型容易觀察。2、擬南芥的遺傳轉化比較容易。沒有選擇大豆植株作為材料的主要原因是大豆的轉基因比較困難。我們預期是想要建立一個以PTOX或Gun5作為報告基因來檢測轉座子是否跳走的系統(tǒng)，為在大豆中研究轉座子的機制建立基矗其次通過煙草瞬時表達來探究轉座元件之間的相互作用。目前我們實驗室已經(jīng)通過雙分子熒光互補實驗（bimolecularfluorescencecomplementation，BiFC）探究了轉座酶TNP1與TNP2的相互作用，本研究主要通過煙草瞬時表達探究轉座酶與非自主轉座子的相互作用機制。實驗設計如圖1-4所示。

【參考文獻】：
期刊論文
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