农村菌介导的GS1、GS2基因和P5CS基因转化苜蓿的研究

摘要

谷氨酰胺合成酶(glutaminesynthetase，GS；E.C.6.3.1.2)是植物和革兰氏阴性微生物在氨同化过程中的关键酶，转GS基因的植物具有抗除草剂和抗盐渍等非生物胁迫的特性。二氢吡咯-5-羧化物合成酶(△1-pyrroline-5-carboxylatesynthetase，P5CS)是植物体内合成脯氨酸的关键酶，转P5CS基因的植物对盐胁迫也表现出了较高的耐受性。本论文研究以陇东苜蓿、甘农1号、甘农3号、新疆大叶四个苜蓿品种为试验材料，建立了上述苜蓿品种再生体系。特别是由新疆大叶种子诱导愈伤组织，再由愈伤组织形成胚状体，从而分化成再生植株获得成功，可以明显提高再生植株的再生频率，并可避免产生嵌合体。构建了同时含有两个谷氨酰胺合成酶(GS1和GS2)基因和P5CS基因，而不含有具有潜在危害的抗性筛选标记基因的植物表达载体p2GS-P5CS。以该表达载体通过农杆菌介导法，转化新疆大叶品种，利用谷氨酰胺合成酶的有效表达及NaCl同时筛选转化体，获得了转基因苜蓿再生植株。主要研究结果如下： 1.建立四个不同苜蓿品种的再生体系。 2.通过种子—愈伤—胚状体途径，优化了新疆大叶苜蓿的再生体系。 3.构建了植物表达载体p2GS-P5CS，同时含有两个谷氨酰胺合成酶(GS1和GS2)基因和P5CS基因，且不含有具有潜在危害的抗性筛选标记基因。 4.用农杆菌介导法转化苜蓿新疆大叶品种，得到转基因植株。 5.对转基因植株进行PCR，PCR-Southern和Southern-blot杂交检测，证明了外源目的基因已经整合到转基因苜蓿基因组中。RT-PCR检测表明，外源基因在转录水平上得到了表达。该研究结果证明了可以利用谷氨酰胺合成酶有效表达筛选转化体，而避免使用具有潜在危害的抗性筛选标记基因，这在生物安全性上具有重要意义。 本论文的研究结果为今后通过基因工程方法改良苜蓿品质，增强抗干旱盐渍的能力，提供安全的转基因苜蓿产品奠定了基础。

目录

文摘

英文文摘

论文说明:英文缩略表

声明

第一章 文献综述

1苜蓿组织培养研究进展

1.1再生途径的选择

1.2品种的选择

1.3外植体的选择

1.4激素配比的选择

2转基因苜蓿研究进展

2.1苜蓿转基因方法

2.2转基因苜蓿研究进展

2.3谷氨酰胺合成酶及突变型二氢吡咯-5-羧化物合成酶介绍

3论文的设计思路及实验方案

3.1目的和意义

3.2研究方案

3.3技术路线

第二章研究报告

1.苜蓿再生体系的建立

1.1材料与方法

1.2实验结果

2.植物表达载体的构建

2.1材料与方法

2.2实验结果

3.农杆菌介导的苜蓿遗传转化

3.1材料与方法

3.2实验结果

讨论

结论

参考文献

致 谢

作者简历