互花米草SOS1基因和HKT1基因的克隆及耐盐转基因水稻研究

摘要

本实验以泌盐盐生植物互花米草(Spartina alterniflora,下文简写为Sa)作为材料,根据其高度泌盐、耐盐的特性,克隆出参与Na+、K+离子运输相关的耐盐关键基因SOS1、HKT1,构建了植物表达载体,并进行农杆菌介导的日本晴水稻遗传转化实验。
　　由于气候变化和人类不合理的利用土地资源等,土壤盐渍化的面积不断增加。研究并有效利用盐生植物及其特有的耐盐相关基因,培育改良和筛选具有较好耐盐碱特性的农作物,不仅为抗盐转基因作物的开发利用奠定理论基础,也是有效利用土地的重要策略之一。
　　实验工作主要包括以下内容:
　　(1)克隆SOS1基因及HKT1基因的全长。
　　(2)构建了p-super1300+植物超表达载体。
　　(3)探索并详细分析了农杆菌介导的遗传转化中各个环节对分化率的影响。实验结果显示出,愈伤组织诱导率为60％,抗性愈伤组织率为62%,抗性愈伤组织分化率为6.2%。
　　(4)农杆菌介导法实验获得再生苗470株。随机选取其中的108株再生苗做PCR鉴定,获得转基因阳性苗98株,转基因阳性苗率为91%。

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文献综述

1.植物盐害机理

1.1渗透胁迫与渗透平衡的调节

1.2离子胁迫与离子稳态的重建

1.3氧化胁迫与活性氧在体内的清除机制

2.SOS基因家族的结构特征与植物耐盐关系

2.1 SOS基因家族的研究与发现

2.2 SOS1基因的结构特征与植物耐盐关系

2.3 SOS2基因的结构特征与植物耐盐关系

2.4 SOS3基因的结构特征与植物耐盐关系

2.5 SOS4基因的结构特征与植物耐盐关系

2.6 SOS5基因的结构特征与植物耐盐关系

3.HKT基因家族与植物耐盐性关系

3.1 HKT基因家族的研究与划分

3.2 HKT基因功能研究进展

3.3拟南芥中HKT1基因和水稻中HKT1基因的研究

材料与方法

1.实验材料、仪器及试剂

1.1实验仪器

1.2实验材料

1.3实验试剂

1.4抗生素和激素的配制方法

1.5水稻遗传转化体系中的培养基

2.实验方法

2.1 SaSOS1基因和SaHKT1基因的克隆

2.2 植物表达载体的构建和菌种的保存

2.3 建立优化的水稻遗传转化体系

2.4 转基因水稻的分子检测

结果与讨论

1.互花米草SOS1基因和HKT1基因的克隆

1.1兼并引物设计及SaSOS1基因和SaHKT1基因部分cDNA的克隆

1.2 PCR扩增SaSOS1基因和SaHKT1基因部分cDNA

1.3 SaSOS1基因和SaHKT1基因全长cDNA的克隆

2. 互花米草SOS1基因和HKT1基因植物超表达载体的构建

3.转基因水稻再生体系的分析

3.1不同培养条件下愈伤组织的状态及愈伤组织诱导效率的比较分析

3.2继代培养时愈伤组织的状态及继代次数对抗性愈伤率的影响

3.3浸染培养时愈伤组织的状态及浸染时间对抗性愈伤率的影响

3.4共培养时愈伤组织的状态及共培养时间对抗性愈伤率的影响

3.5筛选培养时愈伤组织的状态及筛选时间对抗性愈伤率的影响

3.6分化时愈伤组织的状态及分化率的分析

4.转基因水稻的分子检测

4.1潮霉素引物PCR检测转基因水稻

4.2基因引物PCR检测转基因水稻

参考文献

致谢

附录一 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录

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