Why在擬南芥和甘藍(lán)型油菜中的過表達(dá)及抗鹽性和抗旱性的研究
發(fā)布時間:2023-01-06 10:06
干旱和鹽脅迫是影響植物生長發(fā)育的兩大因素,嚴(yán)重制約了農(nóng)業(yè)的發(fā)展。目前,由于轉(zhuǎn)基因技術(shù)的不斷發(fā)展,利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)開發(fā)抗鹽抗旱作物的新品種成為了各國的研究重點。油菜是我國的重要經(jīng)濟(jì)作物,也是受到干旱和鹽脅迫影響比較嚴(yán)重的糧食品種,所以利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)提高油菜的抗鹽抗旱性也是研究的熱點之一。WHY是耐輻射異常球菌(Deinococcus Radiodurans,DR)中DR1372蛋白存在的一種非特異性結(jié)合位點的核心結(jié)構(gòu)域。大量的研究表明W h y結(jié)構(gòu)域基因是一個與水分脅迫相關(guān)的基因,由此推斷W h y轉(zhuǎn)入植物可能會提高植物應(yīng)對水分脅迫的能力,降低鹽脅迫和干旱對植物的傷害。本研究利用基因工程手段構(gòu)建G V 3 1 0 3-Wh y和EHA105-Why植物表達(dá)載體,將Why結(jié)構(gòu)域基因轉(zhuǎn)入到擬南芥和油菜中,得到轉(zhuǎn)基因的油菜和擬南芥,并研究了在鹽脅迫和干旱條件下轉(zhuǎn)基因擬南芥植株的生理生化變化。研究Why對植株應(yīng)對干旱和鹽脅迫的能力的影響,為Why應(yīng)用于植株的育種工作提供理論基礎(chǔ)。研究結(jié)果表明:在中度的鹽脅迫和干旱脅迫條件下,轉(zhuǎn)基因擬南芥的種子的相對萌發(fā)率和幼苗相對根長要明顯的大于野生型擬南芥,隨著...
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1.緒論
1.1 研究目的與意義
1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 植物的抗鹽性
1.2.1.1 鹽脅迫的作用機(jī)理
1.2.1.2 鹽脅迫對植物的影響
1.2.1.3 植物應(yīng)對鹽脅迫的機(jī)制
1.2.2 植物的抗旱性
1.2.2.1 干旱脅迫的作用機(jī)理
1.2.2.2 干旱脅迫對植物的影響
1.2.2.3 植物的抗旱性機(jī)制
1.3 Why的概述
1.4 本研究的主要研究內(nèi)容和技術(shù)路線
1.4.1 本研究的主要研究內(nèi)容
1.4.1.1 Why轉(zhuǎn)化擬南芥的研究
1.4.1.2 轉(zhuǎn)Why甘藍(lán)型油菜的獲取
1.4.1.3 轉(zhuǎn)Why擬南芥的抗鹽抗旱性研究
1.4.2 技術(shù)路線圖
2. Why轉(zhuǎn)化擬南芥和油菜的研究
2.1 實驗材料
2.1.1 菌種
2.1.2 植物材料
2.1.3 所用培養(yǎng)基
2.1.3.1 菌用培養(yǎng)基
2.1.3.2 植物組織培養(yǎng)基
2.1.4 主要試劑
2.1.5 緩沖液
2.1.6 所用儀器設(shè)備
2.2 實驗方法
2.2.1 構(gòu)建p CAMBIA2300- Why植物表達(dá)載體
2.2.1.1 目的基因Why的獲取
2.2.1.2 p CAMBIA2300質(zhì)粒的獲取
2.2.1.3 PCR產(chǎn)物Why與提取質(zhì)粒的膠回收
2.2.1.4 Why與p CAMBIA2300質(zhì)粒的雙酶切與連接
2.2.1.5 感受態(tài)細(xì)胞的制備及重組質(zhì)粒的轉(zhuǎn)化
2.2.1.6 轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌
2.2.2 轉(zhuǎn)Why油菜苗的獲得
2.2.2.1 油菜無菌苗的培養(yǎng)
2.2.2.2 外植體預(yù)培養(yǎng)
2.2.2.3 農(nóng)桿菌浸染
2.2.2.4 誘導(dǎo)培養(yǎng)
2.2.2.5 篩選培養(yǎng)
2.2.2.6 生根培養(yǎng)
2.2.2.7 練苗培養(yǎng)
2.2.2.8 PCR檢測獲得陽性的油菜苗
2.2.3 轉(zhuǎn)Why擬南芥的獲取與檢測
2.2.3.1 擬南芥的種子消毒,鋪板及植株培養(yǎng)
2.2.3.2 花序浸染法轉(zhuǎn)化擬南芥
2.2.3.4 轉(zhuǎn)Why擬南芥的RNA提 取
2.2.3.5 反轉(zhuǎn)錄獲得c DNA
2.2.3.6 實時熒光定量PCR
2.2.4 轉(zhuǎn)Why擬南芥的抗鹽性和抗旱性的研究
2.2.4.1 鹽脅迫和干旱脅迫對轉(zhuǎn)Why擬南芥種子萌發(fā)和幼苗根長的影響
2.2.4.2 鹽脅迫和干旱脅迫對轉(zhuǎn)Why擬南芥生理生化的影響
3 結(jié)果與分析
3.1 構(gòu)建p CAMBIA2300- Why植物表達(dá)載體的構(gòu)建與農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化
3.1.1 構(gòu)建p CAMBIA2300- Why植物表達(dá)載體的構(gòu)建
3.1.2 轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌EHA105和GV3103
3.2 農(nóng)桿菌介導(dǎo)法獲得轉(zhuǎn)Why的油菜
3.2.1 獲得油菜無菌苗
3.2.2 外植體預(yù)培養(yǎng)
3.2.3 外植體共培養(yǎng)
3.2.4 外植體的誘導(dǎo)培養(yǎng)
3.2.5 篩選培養(yǎng)
3.2.6 生根培養(yǎng)與煉苗移植
3.2.7 轉(zhuǎn)基因油菜的PCR檢 測
3.3 花序浸染法獲得轉(zhuǎn)Why的擬南芥
3.3.1 轉(zhuǎn)Why擬南芥培養(yǎng)體系
3.3.2 Kan抗性篩選濃度的確定
3.3.3 Kan抗性篩選獲得抗性植株
3.3.4 轉(zhuǎn)Why擬南芥的PCR檢測
3.3.5 轉(zhuǎn)Why T_代擬南芥的實時定量PCR檢 測
3.4 轉(zhuǎn)Why擬南芥的抗鹽性
3.4.1 鹽脅迫下轉(zhuǎn)Why擬南芥的種子萌發(fā)與幼苗的相對根長
3.4.2 鹽脅迫下轉(zhuǎn)Why擬南芥的生理生化的分析
3.4.2.1 鹽脅迫下擬南芥相對含水量的變化
3.4.2.2 鹽脅迫下擬南芥相對電導(dǎo)率的變化
3.4.2.3 鹽脅迫下擬南芥丙二醛(MDA)含量的變化
3.4.2.4 鹽脅迫下擬南芥葉片可溶性糖含量的變化
3.4.2.5 鹽脅迫下擬南芥葉片脯氨酸含量的變化
3.4.2.6 鹽脅迫下擬南芥葉片可溶性蛋白含量的變化
3.4.2.7 鹽脅迫下擬南芥葉片葉綠素含量的變化
3.4.2.8 鹽脅迫下擬南芥葉片抗氧化酶活性的變化
3.5 轉(zhuǎn)Why擬南芥的抗旱性
3.5.1 干旱脅迫下轉(zhuǎn)Why擬南芥的種子萌發(fā)與幼苗的相對根長
3.5.2 干旱脅迫下轉(zhuǎn)Why擬南芥的生理生化的分析
3.5.2.1 干旱脅迫下擬南芥相對含水量的變化
3.5.2.2 干旱脅迫下擬南芥相對電導(dǎo)率的變化
3.5.2.3 干旱脅迫下擬南芥丙二醛含量的變化
3.5.2.4 干旱脅迫下擬南芥可溶性糖含量的變化
3.5.2.5 干旱脅迫下擬南芥脯氨酸含量的變化
3.5.2.6 干旱脅迫下擬南芥可溶性蛋白含量的變化
3.5.2.7 干旱脅迫下擬南芥葉綠素含量的變化
3.5.2.8 干旱脅迫下擬南芥抗氧化酶活性的變化
4. 討論
4.1 農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化油菜和擬南芥
4.1.1 農(nóng)桿菌介導(dǎo)法轉(zhuǎn)化油菜
4.1.2 農(nóng)桿菌介導(dǎo)法轉(zhuǎn)化擬南芥
4.2 轉(zhuǎn)Why擬 南芥的抗鹽性和抗旱性
4.2.1 轉(zhuǎn)Why擬 南芥的抗鹽性
4.2.2 轉(zhuǎn)Why擬 南芥的抗旱性
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]植物抗旱耐鹽機(jī)理的研究進(jìn)展[J]. 胡興旺,金杭霞,朱丹華. 中國農(nóng)學(xué)通報. 2015(24)
[2]2015年春季全國干旱狀況及其影響與成因[J]. 張宇,王素萍,馮建英. 干旱氣象. 2015(03)
[3]干旱區(qū)葉片形態(tài)特征與植物響應(yīng)和適應(yīng)的關(guān)系[J]. 李永華,盧琦,吳波,朱雅娟,劉殿君,張金鑫,靳占虎. 植物生態(tài)學(xué)報. 2012(01)
[4]模擬干旱對不同耐性玉米自交系幼苗根系和水分利用效率的影響[J]. 王一,曹敏建,李春紅,王德權(quán),張立楠. 作物雜志. 2011(06)
[5]羅甸小米核桃葉綠素含量測定方法研究[J]. 徐國瑞,劉濟(jì)明,閆國華,李敏進(jìn),何緒,徐雪嬌. 山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報. 2010(05)
[6]可見分光光度法測定鹽脅迫下玉米幼苗抗氧化酶活性及丙二醛含量[J]. 鄭世英,商學(xué)芳,王景平. 生物技術(shù)通報. 2010(07)
[7]堿性鹽脅迫對芨芨草苗期脯氨酸和可溶性蛋白含量的影響[J]. 董秋麗,夏方山,董寬虎. 畜牧與飼料科學(xué). 2010(04)
[8]植物耐鹽研究進(jìn)展[J]. 景欣,張旸,李玉花. 生物技術(shù)通訊. 2010(02)
[9]轉(zhuǎn)OsMAPK4基因水稻耐鹽性分析[J]. 柏錫,朱延明,李麗文,潘欣,翟紅,紀(jì)巍,李勇,才華. 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2009(08)
[10]水分脅迫對辣椒光合作用及相關(guān)生理特性的影響[J]. 付秋實,李紅嶺,崔健,趙冰,郭仰東. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2009(05)
碩士論文
[1]馬藍(lán)組織培養(yǎng)技術(shù)及玻璃化防治措施研究[D]. 陳瑞芳.福建農(nóng)林大學(xué) 2013
本文編號:3728134
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1.緒論
1.1 研究目的與意義
1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 植物的抗鹽性
1.2.1.1 鹽脅迫的作用機(jī)理
1.2.1.2 鹽脅迫對植物的影響
1.2.1.3 植物應(yīng)對鹽脅迫的機(jī)制
1.2.2 植物的抗旱性
1.2.2.1 干旱脅迫的作用機(jī)理
1.2.2.2 干旱脅迫對植物的影響
1.2.2.3 植物的抗旱性機(jī)制
1.3 Why的概述
1.4 本研究的主要研究內(nèi)容和技術(shù)路線
1.4.1 本研究的主要研究內(nèi)容
1.4.1.1 Why轉(zhuǎn)化擬南芥的研究
1.4.1.2 轉(zhuǎn)Why甘藍(lán)型油菜的獲取
1.4.1.3 轉(zhuǎn)Why擬南芥的抗鹽抗旱性研究
1.4.2 技術(shù)路線圖
2. Why轉(zhuǎn)化擬南芥和油菜的研究
2.1 實驗材料
2.1.1 菌種
2.1.2 植物材料
2.1.3 所用培養(yǎng)基
2.1.3.1 菌用培養(yǎng)基
2.1.3.2 植物組織培養(yǎng)基
2.1.4 主要試劑
2.1.5 緩沖液
2.1.6 所用儀器設(shè)備
2.2 實驗方法
2.2.1 構(gòu)建p CAMBIA2300- Why植物表達(dá)載體
2.2.1.1 目的基因Why的獲取
2.2.1.2 p CAMBIA2300質(zhì)粒的獲取
2.2.1.3 PCR產(chǎn)物Why與提取質(zhì)粒的膠回收
2.2.1.4 Why與p CAMBIA2300質(zhì)粒的雙酶切與連接
2.2.1.5 感受態(tài)細(xì)胞的制備及重組質(zhì)粒的轉(zhuǎn)化
2.2.1.6 轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌
2.2.2 轉(zhuǎn)Why油菜苗的獲得
2.2.2.1 油菜無菌苗的培養(yǎng)
2.2.2.2 外植體預(yù)培養(yǎng)
2.2.2.3 農(nóng)桿菌浸染
2.2.2.4 誘導(dǎo)培養(yǎng)
2.2.2.5 篩選培養(yǎng)
2.2.2.6 生根培養(yǎng)
2.2.2.7 練苗培養(yǎng)
2.2.2.8 PCR檢測獲得陽性的油菜苗
2.2.3 轉(zhuǎn)Why擬南芥的獲取與檢測
2.2.3.1 擬南芥的種子消毒,鋪板及植株培養(yǎng)
2.2.3.2 花序浸染法轉(zhuǎn)化擬南芥
2.2.3.4 轉(zhuǎn)Why擬南芥的RNA提 取
2.2.3.5 反轉(zhuǎn)錄獲得c DNA
2.2.3.6 實時熒光定量PCR
2.2.4 轉(zhuǎn)Why擬南芥的抗鹽性和抗旱性的研究
2.2.4.1 鹽脅迫和干旱脅迫對轉(zhuǎn)Why擬南芥種子萌發(fā)和幼苗根長的影響
2.2.4.2 鹽脅迫和干旱脅迫對轉(zhuǎn)Why擬南芥生理生化的影響
3 結(jié)果與分析
3.1 構(gòu)建p CAMBIA2300- Why植物表達(dá)載體的構(gòu)建與農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化
3.1.1 構(gòu)建p CAMBIA2300- Why植物表達(dá)載體的構(gòu)建
3.1.2 轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌EHA105和GV3103
3.2 農(nóng)桿菌介導(dǎo)法獲得轉(zhuǎn)Why的油菜
3.2.1 獲得油菜無菌苗
3.2.2 外植體預(yù)培養(yǎng)
3.2.3 外植體共培養(yǎng)
3.2.4 外植體的誘導(dǎo)培養(yǎng)
3.2.5 篩選培養(yǎng)
3.2.6 生根培養(yǎng)與煉苗移植
3.2.7 轉(zhuǎn)基因油菜的PCR檢 測
3.3 花序浸染法獲得轉(zhuǎn)Why的擬南芥
3.3.1 轉(zhuǎn)Why擬南芥培養(yǎng)體系
3.3.2 Kan抗性篩選濃度的確定
3.3.3 Kan抗性篩選獲得抗性植株
3.3.4 轉(zhuǎn)Why擬南芥的PCR檢測
3.3.5 轉(zhuǎn)Why T_代擬南芥的實時定量PCR檢 測
3.4 轉(zhuǎn)Why擬南芥的抗鹽性
3.4.1 鹽脅迫下轉(zhuǎn)Why擬南芥的種子萌發(fā)與幼苗的相對根長
3.4.2 鹽脅迫下轉(zhuǎn)Why擬南芥的生理生化的分析
3.4.2.1 鹽脅迫下擬南芥相對含水量的變化
3.4.2.2 鹽脅迫下擬南芥相對電導(dǎo)率的變化
3.4.2.3 鹽脅迫下擬南芥丙二醛(MDA)含量的變化
3.4.2.4 鹽脅迫下擬南芥葉片可溶性糖含量的變化
3.4.2.5 鹽脅迫下擬南芥葉片脯氨酸含量的變化
3.4.2.6 鹽脅迫下擬南芥葉片可溶性蛋白含量的變化
3.4.2.7 鹽脅迫下擬南芥葉片葉綠素含量的變化
3.4.2.8 鹽脅迫下擬南芥葉片抗氧化酶活性的變化
3.5 轉(zhuǎn)Why擬南芥的抗旱性
3.5.1 干旱脅迫下轉(zhuǎn)Why擬南芥的種子萌發(fā)與幼苗的相對根長
3.5.2 干旱脅迫下轉(zhuǎn)Why擬南芥的生理生化的分析
3.5.2.1 干旱脅迫下擬南芥相對含水量的變化
3.5.2.2 干旱脅迫下擬南芥相對電導(dǎo)率的變化
3.5.2.3 干旱脅迫下擬南芥丙二醛含量的變化
3.5.2.4 干旱脅迫下擬南芥可溶性糖含量的變化
3.5.2.5 干旱脅迫下擬南芥脯氨酸含量的變化
3.5.2.6 干旱脅迫下擬南芥可溶性蛋白含量的變化
3.5.2.7 干旱脅迫下擬南芥葉綠素含量的變化
3.5.2.8 干旱脅迫下擬南芥抗氧化酶活性的變化
4. 討論
4.1 農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化油菜和擬南芥
4.1.1 農(nóng)桿菌介導(dǎo)法轉(zhuǎn)化油菜
4.1.2 農(nóng)桿菌介導(dǎo)法轉(zhuǎn)化擬南芥
4.2 轉(zhuǎn)Why擬 南芥的抗鹽性和抗旱性
4.2.1 轉(zhuǎn)Why擬 南芥的抗鹽性
4.2.2 轉(zhuǎn)Why擬 南芥的抗旱性
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]植物抗旱耐鹽機(jī)理的研究進(jìn)展[J]. 胡興旺,金杭霞,朱丹華. 中國農(nóng)學(xué)通報. 2015(24)
[2]2015年春季全國干旱狀況及其影響與成因[J]. 張宇,王素萍,馮建英. 干旱氣象. 2015(03)
[3]干旱區(qū)葉片形態(tài)特征與植物響應(yīng)和適應(yīng)的關(guān)系[J]. 李永華,盧琦,吳波,朱雅娟,劉殿君,張金鑫,靳占虎. 植物生態(tài)學(xué)報. 2012(01)
[4]模擬干旱對不同耐性玉米自交系幼苗根系和水分利用效率的影響[J]. 王一,曹敏建,李春紅,王德權(quán),張立楠. 作物雜志. 2011(06)
[5]羅甸小米核桃葉綠素含量測定方法研究[J]. 徐國瑞,劉濟(jì)明,閆國華,李敏進(jìn),何緒,徐雪嬌. 山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報. 2010(05)
[6]可見分光光度法測定鹽脅迫下玉米幼苗抗氧化酶活性及丙二醛含量[J]. 鄭世英,商學(xué)芳,王景平. 生物技術(shù)通報. 2010(07)
[7]堿性鹽脅迫對芨芨草苗期脯氨酸和可溶性蛋白含量的影響[J]. 董秋麗,夏方山,董寬虎. 畜牧與飼料科學(xué). 2010(04)
[8]植物耐鹽研究進(jìn)展[J]. 景欣,張旸,李玉花. 生物技術(shù)通訊. 2010(02)
[9]轉(zhuǎn)OsMAPK4基因水稻耐鹽性分析[J]. 柏錫,朱延明,李麗文,潘欣,翟紅,紀(jì)巍,李勇,才華. 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2009(08)
[10]水分脅迫對辣椒光合作用及相關(guān)生理特性的影響[J]. 付秋實,李紅嶺,崔健,趙冰,郭仰東. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2009(05)
碩士論文
[1]馬藍(lán)組織培養(yǎng)技術(shù)及玻璃化防治措施研究[D]. 陳瑞芳.福建農(nóng)林大學(xué) 2013
本文編號:3728134
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