玉米是最重要的糧食農(nóng)作物之一,隨著耕地面積的減少和全球氣候變暖等環(huán)境問題,提高玉米產(chǎn)量對于緩解日益增長的糧食需求具有重要意義。玉米籽粒產(chǎn)量由單位面積穂數(shù)、穂粒數(shù)和粒重所構(gòu)成,粒重對于產(chǎn)量形成具有決定性的作用。已有研究表明,水稻GS5基因可通過正向調(diào)控水稻粒寬、灌漿速率來提高千粒重,玉米中Zm MRP-1轉(zhuǎn)錄因子能夠促進玉米籽粒庫容的建成和充實。本文在前人利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得的轉(zhuǎn)GS5、Zm MRP-1基因玉米植株基礎(chǔ)上,通過對轉(zhuǎn)化植株進行分子檢測和產(chǎn)量相關(guān)性狀鑒定,證實了通過在玉米中過表達水稻GS5基因和內(nèi)源Zm MRP-1基因,可以實現(xiàn)玉米產(chǎn)量性狀的改良。取得主要研究結(jié)果如下:1.轉(zhuǎn)GS5基因T3代植株分子檢測與篩選,PCR擴增確認轉(zhuǎn)GS5基因植株,不同株系陽性率在22.50%-91.36%之間;Southern blot結(jié)果表明GS5基因以低拷貝形式整合到玉米基因組中;RT-PCR顯示外源GS5基因在玉米中能夠正常高量表達。2.轉(zhuǎn)GS5基因玉米兩年兩次的農(nóng)藝性狀考察。部分株系產(chǎn)量相關(guān)性狀得到顯著改良,OE-34株系變化最為明顯,籽粒粒寬顯著分別增加了8.99%、10.96%,百粒重分... 

【文章來源】：華中農(nóng)業(yè)大學湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

載體pHZM1N-PZmMRP-1::ZmMRP-1，pHZM1N-PZmMRP-1::GS5標記基因剔除后T-DNA區(qū)示意圖

華中農(nóng)業(yè)大學2020屆碩士研究生學位（畢業(yè)）論文183結(jié)果與分析3.1轉(zhuǎn)GS5基因材料的性狀研究3.1.1轉(zhuǎn)基因植株P(guān)CR檢測對本實驗室前期獲得的轉(zhuǎn)GS5基因13個T2代株系玉米材料進行繁種，嚴格自交，注意田間去雜。取轉(zhuǎn)化植株幼嫩葉片，CTAB法提取轉(zhuǎn)基因材料玉米基因組DNA，設(shè)計GS5基因特異性引物，對得到的T3代植株進行PCR擴增陽性檢測，各株系PCR擴增陽性率在22.50%-91.36%，說明部分轉(zhuǎn)GS5基因株系還有分離，沒有純合，而陽性率較高的株系說明GS5基因可能已經(jīng)穩(wěn)定在受體植株體內(nèi)（表3-1）。表3-1轉(zhuǎn)基因玉米T3代GS5基因PCR檢測結(jié)果Table3-1PCRanalysisforGS5geneoftrangenicT3generation株系編號樣品數(shù)(株)陽性數(shù)（株）陽性率TransformationsAmountPostivenumberPostiveratioOE-3562850.00%OE-6693144.93%OE-8452146.67%OE-13682841.18%OE-16783646.15%OE-251007878.00%OE-27552545.45%OE-30801822.50%OE-34817491.36%OE-40412868.29%OE-57595389.83%OE-62683044.12%OE-70604168.33%圖3-1轉(zhuǎn)基因玉米T3代GS5基因PCR檢測膠圖M：DL2000marker，分子量標準，從上到下依次為2kb、1.5kb、1.0kb、750bp、500bp、200bp、100bp，檢測預期大小標注在圖片右側(cè)；P：陽性對照；N：陰性對照；W：空白對照；1-9：轉(zhuǎn)基因樣品。

過表達水稻GS5基因和玉米ZmMRP-1基因和對玉米產(chǎn)量的影響19Figure3-1PCRdetectionforGS5geneoftransgenicT3generationM:DL2000marker,molecularweightstandard,fromtoptobottom,2kb,1.5kb,1.0kb,750bp,500bp,200bp,100bp,andtheexpectedproductsizeismarkedontheright;P:Postivecontrol,N:negativecontrol,W:blankcontrol,1-12:transgenicplantssamples.3.1.2Southernblot檢測對PCR檢測為陽性的T3代株系，選取OE-6、OE-8、OE-13、OE-16、OE-25、OE-34、OE-57株系進行Southernblot檢測，使用質(zhì)粒pHZM1N-PZmMRP-1::GS5擴增出GS5基因749bp特異性片段，高純度大量提取轉(zhuǎn)化株系基因組DNA，用Kpn1進行DNA基因組酶切，利用地高辛標記的探針進行雜交。結(jié)果表明轉(zhuǎn)基因株系都出現(xiàn)特異性條帶，OE-6、OE-13出現(xiàn)了兩條特異性條帶，OE-8、OE-16出現(xiàn)了三條特異性條帶，OE-25、OE-34、OE-57株系只有一條特異性條帶（圖3-2），說明OE-8、OE-16以三個拷貝形式插入，OE-6、OE-13以兩個拷貝的形式插入，OE-25、OE-34、OE-57以單拷貝形式插入到玉米基因組中，同時也驗證了PCR檢測的結(jié)果是準確的，下一步選取低拷貝株系進行表達量檢測和表型分析。圖3-2轉(zhuǎn)基因植株T3代GS5基因Southernblot檢測Fig3-2SouthernblotanalysisforGS5geneofT3transgenicgenerationsplants

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3491518