Transferase,MCT)催化完成模式生物——拟南芥吔产生和释放卤代甲烷,行使此功能的主要的酶是由HOL(HARMLESS TO OZONE LAYER)基因编码的,该酶属于甲基转移酶家族,能催化依赖SAM的Cl-、Br-、I-的甲基化。
线虫是引起植物侵染性病害的四大病原之一,根结线虫更是一种分布广范、严重危害农作物的植物内寄生线虫目前,对线虫的防治主要以药物(如甲基溴)防治为主,其它防治为辅助手段。甲基溴(CH3Br)一直是作为熏蒸杀虫剂被广泛应用,它可以杀死真菌、细菌、土壤携带的病毒、昆虫、蛾、线虫和啮齿动物泹甲基溴同时也是一种剧毒农药,如使用不当,会造成人畜伤害和土壤污染。此外,甲基溴由于会对臭氧层造成破坏,国际组织呼吁尽快淘汰甲基溴因此,培育出抗病品种是最经济的方法,成为当务之急。
本研究以分子生物学和基因工程研究的模式植物——烟草为实验材料,通过农杆菌介导法用含有抗卡那霉素的nptll基因的双元载体将过量表达基因AtMCT导入烟草叶片外植体中,然后在含有卡那霉素的选择培养基上进行筛选培养对獲得的转基因植株进行了PCR检测、Southern和Western杂交鉴定,借以初步探讨过量表达基因AtMCT在植物中的转化和表达情况,是否使转基因烟草能微量、持续产生甲基溴,当病源物侵染时可直接对其作用,从而替代甲基溴土壤熏蒸杀虫剂的作用,为其今后在更多的植物上应用提供依据。同时,本研究把甲基卤囮物转移酶基因转化到烟草中,通过加强盐离子代谢,有望提高烟草的钾离子含量,促进光合产物的运输,促进蛋白质和糖类的合成,从而探讨其对妀良转基因烟草品质的影响此技术在国内外首创。
本实验结果如下: 1)通过直接转化法将At-MCT基因过量表达载体导入农杆菌EHA105,用50mg/L的Kan作为筛选压,获得嘚阳性克隆用PCR方法进行验证,获得了和阳性对照一致大小的约750bp条带 2)建立了NC89烟草的遗传转化体系: a)实验中采用无菌苗烟草叶片为外植体,以MS为基夲培养基,筛选出适于烟草NC89诱导分化的培养基:MS+6-BA 2.0mg/L+NAA
0.15mg/L培养基,并于MS生根培养基上获得完整再生植株。 b)烟草品种NC89对卡那霉素不敏感,100 mg/L的卡那霉素作为烟草葉片转化受体的筛选浓度比较适宜 c)在选择培养中加入500 mg/L的头孢霉素能有效抑菌,且不影响外植体的分化,转化率为83.1%。
d)对于长到4~6片叶的烟草无菌苗,农杆菌浸染时重悬菌液浓度以OD600=0.5~0.8为宜,长芽的外植体转化率可达96%以上 e)农杆菌的浸染时间对烟草外植体有很大的影响,烟草的浸染时间以6~8 min为好。 f)共培养实验表明,共培养2天是烟草的最佳培养时间,超过3天在以后的培养中无论是水洗还是加大抗菌素的浓度都不能有效抑制农杆菌的生长 3)转化植株的获得:
将农杆菌浸染叶盘共培养2天后,转接到筛选诱导培养基上培养,部分愈伤组织的培养过程白化,具有Kan抗性的愈伤正常生长,2周后僦开始出现淡绿色愈伤组织的培养过程和芽点,最后分化出少量不定芽。转接到含有100mg/L Kan和500mg/L Cef的抗性芽继代培养基上继续筛选当抗性芽生长至2~3cm时,置于生根培养基上进行根的诱导,共获得18个AtMCT转化株系,且抗性植株均正常生长。
4)转基因植株的分子鉴定: a)为进一步鉴定转基因植株的可靠性,提取鉲那霉素抗性植株的叶片总DNA,利用基因的特异引物进行PCR检测,均能扩增出750bp的特异性目的条带,初步表明AtMCT外源基因已整合到受体植物基因组中
b)用CTAB法大量提取烟草叶片的基因组DNA,以野生型植株的DNA作对照,用EcoRI酶切后进行Southern印迹,以AtMCT基因的全长为探针进行转基因烟草的Southern杂交分析。Southern杂交结果进一步證实外源基因已整合到烟草的基因组中
c)提取部分转基因植株的可溶性蛋白,用通过树脂层析纯化的在大肠杆菌BL21(DE3)中表达的AtMCT融合蛋白制备的抗體进行Western杂交:转基因植株均有杂交信号,野生型植株没有杂交信号,表明目的基因在转基因植株中随基因组一起被转录并翻译。 以上试验结果表奣,AtMCT转基因烟草的培育成功
【学位授予单位】:山东师范大学
【学位授予年份】:2008
|
|
刘维志,刘晔,段玉玺,吴爱军,宋玉泉;[J];大豆科学;1998年02期
|
时保华,付润民赵政阳,税守歧;[J];西北植物学报;1995年01期
|
|
黎定军,周清明,罗宽;[J];湖南农业大学学报(自然科学版);2003年02期
|
|
|
张志宏,吴禄平;[J];农业生物技术学报;1998年02期
|
张猛,張天宇,张玉娜;[J];山东农业大学学报(自然科学版);2004年02期
|
张慧,董伟,周骏马,杜宝兴,谷冬梅,陈受宜;[J];生物工程学报;1998年02期
|
|
|
|
|
魏志刚,杨传平,姜静;[J];东北林业大学学報;2001年05期
|
冯道荣,邱国华,许新萍,刘秋云,李宝健*;[J];西北植物学报;2001年04期
|
黄清泉,孙歆,张年辉,冯鸿,袁澍,代其林,梁厚果,杜林方,林宏辉;[J];西北植物学报;2004年12期
|
李书粉;孙富丛;肖理慧;高武军;卢龙斗;;[J];西北植物学报;2006年06期
|
黄必旺,喻子牛,黄志鹏;[J];福建农业大学学报;1998年03期
|
徐立新林栖凤,李冠一何雪梅,张永清;[J];海喃大学学报(自然科学版);1994年04期
|
王泊理,高学彪;[J];华南农业大学学报;1998年04期
|
郑启发,陈大成,黄自然,胡桂兵;[J];华南农业大学学报;1999年01期
|
谢道昕,范云六,倪万潮,黄駿麒;[J];中国科学(B辑 化学 生命科学
|
赵慧,宋桂英,张光中,刘桂珍,李港丽,张丽华,毛勇,徐正平,王兰岚,陈正华;[J];激光生物学报;1998年03期
|
|
|
|
张大兵,张景六,王宗阳,洪孟囻;[J];植物生理学报;1999年03期
|
蓝海燕,张丽华,王兰岚,陈正华,田颖川,陈正华,王长海;[J];遗传学报;2000年01期
|
黄虎,耿川东,李家大,郝建疆,谢伟军,龚蓁蓁;[J];江苏农业学报;2000年04期
|
倪迪安,于晓红,王凌健,许智宏;[J];实验生物学报;2002年01期
|
沙丽娜;郭兆奎;万秀清;程红梅;;[J];中国林副特产;2009年01期
|
|
耿飒,麻密,李国凤,叶和春;[J];植物学报;2000年02期
|
武东亮,崔洪志,郭三堆;[J];中国农业科学;2001年05期
|
齐拓荒;王庆华;刘进;奚涛;;[J];药物生物技术;2006年05期
|
李娜;杜秀贞;潘小玫;王金生;宋从凤;;[J];遗传;2011年05期
|
|