遺傳轉化是小麥基因工程育種不可或缺的工具。已有的研究表明,離體芽的再生效率是影響遺傳轉化效率的重要因素。前人的研究多數(shù)通過篩選優(yōu)良的基因型和外植體、優(yōu)化培養(yǎng)條件等手段提高芽再生效率,而利用分子生物學技術克隆和鑒定調控小麥芽再生關鍵基因的研究相對較少。本研究克隆并鑒定到一個與水稻LAX PANICLE 1(LAX1)同源的基因,將之命名為Ta LAX1,過量表達Ta LAX1能夠促進芽的再生,從而提高了陽性苗率。高效芽再生小麥種質的獲取為轉化其它優(yōu)良基因奠定了基礎,推動了轉基因技術在改良小麥品質上的應用。具體研究結果如下:(1)小麥TaLAX1基因的進化樹分析與鑒定根據(jù)RNA-Seq數(shù)據(jù)獲得在愈傷組織芽分化階段表達量上調的Ta LAX1基因,通過進化樹分析和同源序列比對證實該基因與水稻中LAX1含有相同的b HLH結構域,且親緣關系較近。以中國春小麥的莖尖c DNA為模板,成功克隆到Ta LAX1基因。(2)TaLAX1基因的表達模式分析煙草亞細胞定位顯示TaLAX1蛋白定位于細胞核。在以中國春小麥幼胚為外植體進行芽再生誘導過程中,發(fā)現(xiàn)Ta LAX1基因在愈傷組織芽分化階段表達水平較高。...

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖3-1中國春幼胚組織培養(yǎng)芽再生觀察

離體芽再生效率是決定小麥遺傳轉化效率的重要因素,針對提高小麥芽再生效率的研究一直以來受到廣泛關注。但大多數(shù)研究只從優(yōu)化培養(yǎng)條件、篩選優(yōu)良基因型和外植體等方面提高芽再生效率,挖掘調控芽再生相關的基因的研究相對較少。我們以中國春小麥的幼胚為外植體進行了組織培養(yǎng),該培養(yǎng)體系首先由幼胚進....

圖3-2TaLAX1同源蛋白進化樹分析

為了探究TaLAX1蛋白與其他植物物種中同源蛋白在進化上的親緣關系,利用已有的TaLAX1的氨基酸序列,在EnsemblPlants數(shù)據(jù)庫中進行檢索,比對到該基因在小麥中的三個等位基因TaLAX1-A、TaLAX1-B、TaLAX1-D,并獲得了與該基因氨基酸序列相近的其它物種....

圖3-3TaLAX1與水稻LAX1的氨基酸序列比對

通過對兩個物種中LAX1的氨基酸序列進行比對分析,發(fā)現(xiàn)水稻中LAX1與小麥TaLAX1的氨基酸序列同源性很高,相似性高達80.74%(圖3-3),且TaLAX1與水稻LAX1均含有bHLH保守結構域。通過對TaLAX1與水稻LAX1的bHLH保守結構域進行比對分析,發(fā)現(xiàn)TaLAX....

圖3-4TaLAX1氨基酸以及基因序列比對

為了進一步研究小麥TaLAX1基因的功能,我們以中國春小麥莖尖cDNA為模板,設計特異性引物,成功克隆到TaLAX1基因的CDS序列。TaLAX1-A基因CDS全長為639bp,編碼212個氨基酸。TaLAX1-B基因CDS全長為639bp,編碼212個氨基酸。TaLAX1....

本文編號：3936398