紫花苜蓿品种资源评价及富硒基因BjSMT遗传转化苜蓿体系的建立

摘要

苜蓿是重要的饲草作物，对来源不同的苜蓿品种进行丰产性、抗逆性、营养价值等综合性评价是加快苜蓿育种和苜蓿生产的有效手段。硒是对动植物代谢有重要作用的元素，硒代半胱氨酸甲基转移酶基因(SMT)编码的蛋白是硒代谢途径中的关键酶之一，能够提高植物对硒富集作用，通过生物技术使苜蓿富集有机硒，可以提高苜蓿营养价值、推动苜蓿分子育种的发展进程。本试验从国内外收集20个紫花苜蓿品种，在河北省沧县地区对20个紫花苜蓿品种进行了田间试验，测定了供试紫花苜蓿品种的物候期、株高、生长速率、干草产量及营养物质含量和营养物质产量，评价出适合在沧州地区种植的综合性状优良的苜蓿品种。根据供试紫花苜蓿品种的生物产量和营养指标，筛选出适合富硒转基因研究的苜蓿品种中苜1号，通过同源性分析，从印度芥菜中克隆富硒基因SMT，命名为BjSMT基因，采用农杆菌介导遗传转化烟草和紫花苜蓿中苜1号，结果如下:
　　1、中苜3号、TG4、甘农3号和中苜1号全年苜蓿干草总产量显著高于其他品种，最高为14.41 t/hm2。
　　2、阿迪那、54V09、WL319HQ、TG3全年粗蛋白平均含量高，NDF、ADF全年平均含量低，且相对饲喂价值最高，因此该4个品种牧草品质最优。
　　3、综合考虑，54V09、TG3、TG4、WL319HQ和中苜1号是在沧县综合性比较好的品种。
　　4、BjSMT基因全长1865 bp，包含5个内含子序列和6个外显子序列，共编码346个氨基酸。亚细胞定位显示该基因可能在细胞膜和细胞质上特异性表达。
　　5、将pBI121-BjSMT-GFP融合过表达载体转入野生烟草W38，在硒处理下转基因烟草植株比对照表型上更为健壮。
　　6、成功改良了适合中苜1号紫花苜蓿的遗传转化组培再生体系，激素配比为2.0mg/L2，4-D和0.25 mg/L KT，将pBI121-BjSMT-GFP载体成功转化中苜1号。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 紫花苜蓿适应性研究

1．2 硒代谢及对动植物的作用

1．3 本研究的意义

第一部 分紫花苜蓿品种资源评价

2 材料方法

2．1 试验地概况

2．2 供试品种

2．3 试验设计

2．4 测定指标及方法

2．5 数据处理

3 结果与分析

3．1 供试品种的越冬率和物候期

3．2 供试品种株高比较分析

3．3 供试品种产量比较

3．4 供试品种营养物质全年平均含量的比较分析

3．5 供试品种营养物质产量的比较分析

3．6 供试品种不同刈割时间草品质的比较

4 讨论

第二部 分印度芥菜富硒基因BjSMT转化苜蓿

2 材料与方法

2．1 供试材料

2．2 印度芥菜富硒基因BjSMT的克隆及功能分析

2．3 紫花苜蓿遗传转化体系的建立

3 结果与分析

3．1 印度芥菜富硒基因的克隆及生物信息学分析

3．2 印度芥菜富硒基因BjSMTmRNA水平检测

3．3 印度芥菜BjSMT富硒基因转化野生烟草W38

3．4 BjSMT亚细胞定位

3．5 紫花苜蓿在不同激素配比下的组培体系的建立

3．6 农杆菌EHA105介导转化苜蓿

4 讨论

4．1 印度芥菜富硒基因BjSMT编码的氨基酸分析

4．2 印度芥菜富硒基因BjSMT的生物信息学分析

4．3 印度芥菜富硒基因BjSMT的富集机制研究

4．4 印度芥菜富硒基因BjSMT的亚细胞定位

4．5 苜蓿组织培养的优化

5 全文结论

参考文献

在读期间发表论文

作者简历

致谢