大青杨PuCBF遗传转化基础及功能验证

摘要

CBF是植物抗逆转录因子之一，为研究编码该蛋白的基因在大青杨中的功能，为杨树抗逆基因工程提供基因材料和理论支持，本研究以大青杨组培苗为试验材料，克隆获得大青杨PuCBF基因，对其进行生物信息学分析，构建PuCBF过量表达载体，将其转入烟草，分析该基因对转基因烟草抗旱耐寒能力的影响，验证该基因的功能。另外，采用正交试验设计对大青杨组培再生体系进行了优化。主要结果如下：
　　1、大青杨PuCBF基因与毛果杨的该基因同源性最高（98%）。该基因编码231个氨基酸，氨基酸肽链表现为亲水性。NJ进化树分析发现该基因编码的氨基酸与钻天杨中该氨基酸的亲缘关系更近。荧光定量PCR发现该基因在旱胁迫下，表达量有很大提高。
　　2、对大青杨不定芽诱导的影响最大的因素为NAA；对不定芽增殖的影响最大的因素是NAA；对丛生苗生根影响最大的因素是激素类型 IBA；且培养基类型和激素的浓度对大青杨再生体系有着较显著的影响。最适宜大青杨分化的培养基为：WPM+0.5mg/L6-BA+0.05mg/L NAA，诱导率达100%；最适宜大青杨丛生芽增殖的培养基为：MS+0.05mg/L6-BA+0.01mg/L NAA，芽健壮；最适宜大青杨生根的培养基为：1/2MS+0.1 mg/L IBA。
　　3、对转PuCBF基因烟草进行抗旱胁迫试验，发现PuCBF基因过量表达能增加植物细胞膜的稳定性；在胁迫0-24h时转基因株系的叶绿素含量高于非转基因株系，转基因株系的丙二醛（MDA）含量远远低于非转基因株系中的含量，转基因株系的超氧化物歧化酶（SOD）酶活高于非转基因株系中的含量。综上，说明PuCBF基因能够提高转基因株系的抗旱能力。
　　4、对转PuCBF基因烟草进行抗寒性试验，发现转基因烟草和非转基因烟草在25℃下，几乎保持一致；但在0℃时，转基因烟草的MDA含量比非转基因烟草的含量低；且随着温度的降低，转基因烟草的POD、SOD含量要比非转基因烟草的高，提高的幅度也相对较大。以上结果说明PuCBF基因能够提高转基因株系的抗寒能力。

目录

1绪论

1.1引言

1.2杨树遗传转化主要方法

1.3大青杨遗传育种研究进展

1.4本研究的目的与意义

1.5技术路线及主要内容

2大青杨PuCBF基因的获得及时序表达分析

2.1材料与方法

2.2结果分析

2.3小结与讨论

3大青杨遗传转化体系的优化

3.1试验材料

3.2试验方法

3.3结果分析

3.4小结与讨论

4大青杨PuCBF基因烟草遗传转化及分子检测

4.1试验材料

4.2试验方法

4.3结果分析

4.4小结与讨论

5转PuCBF基因烟草抗旱性分析

5.1试验材料

5.2结果分析

5.3小结与讨论

6转PuCBF基因烟草抗寒性分析

6.1试验材料

6.2结果分析

6.3小结与讨论

结论

参考文献

附录

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

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