农杆菌介导的大豆子叶节法体系优化及大豆中一个WRKY28-like基因的克隆与功能分析

来源 :南京农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:rtreterter
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
大豆遗传转化是研究基因功能、培育新品种的一个重要手段,目前常采用农杆菌介导的子叶节转化法来将外源基因导入大豆品种内,该方法具有拷贝数目低、遗传稳定性较高等优点,但同时也具有基因型依赖性强、伸长率低、筛选困难、褐化现象严重、周期长等缺点。Baby Boom(BBM)是一个胚胎发生相关的基因,可以促进细胞增殖和胚胎发生,在组织培养条件下能促进诱导再生。研究表明在烟草、毛白杨、甜椒等植物中异位表达BBM可以促进转化效率的提高。因此,本研究拟通过在大豆中高表达BnBBM基因以提高大豆的再生率和转化率;此外,对大豆子叶节转化过程中的受体基因型、外植体摆放方式、筛选剂浓度、抗氧化剂AgNO3和抗坏血酸Vc的浓度做了比较实验,希望可以优化该转化体系,提高大豆外植体的再生率和最终的转化效率。  农杆菌介导的子叶节转化法体系优化的结果如下:①以天隆一号为受体,获得过表达BnBBM基因(35S启动子)的T0代转基因株系1株,其T0代和T1代检测均为阳性,现已收获666粒T2代种子。关于BnBBM是否可以提高大豆子叶节外植体的再生和转化效率有待今后进一步验证。②通过比较不同基因型共培养阶段的GUS瞬时表达率,明确了天隆一号、Jack紫、大粒黄等为侵染效率高的大豆品种,都高达94%以上。③发现外植体切口向上摆放可以显著提高子叶节GUS基因的表达量,Jack紫品种外植体切口向上时,子叶节点染色深的概率为11.6%,显著大于向下时的6.8%;天隆一号品种向上摆放时的染色深概率为63.4%,也显著大于向下时的44.6%。④筛选剂草丁膦的浓度梯度实验结果发现,草丁膦浓度为7 mg·L-1时综合效果最好。⑤继代培养基中添加不同浓度的Vc或AgNO3实验表明,Vc和AgNO3虽未能明显改善外植体的褐化情况,但却显著地提高了伸长率和转化效率,添加Vc可使伸长率从7.9%提高到30%,添加AgNO3可以使转化效率从3.2%提高到5.5%。  WRKY家族参与调节植物生长发育、生物与非生物胁迫应答等多种过程,AtWRKY28是植物抵抗病原菌和某些非生物逆境所必需的转录因子。为探讨大豆中一个AtWRKY28同源基因GmWRKY28-like(Glyma14g03280.1)的生物学功能,本文对该基因进行了克隆、生物信息学分析、亚细胞定位、组织表达等试验,还对其在ABA、PEG、NaCl胁迫下的表达水平进行了分析,并将GmWRKY28-like转入模式植物拟南芥中,研究了该基因异位表达时的表型变化。  结果显示:①Gm WRKY28-like基因的编码区(CDS)为1008 bp,编码335个氨基酸。②GmWRKY28-like蛋白具有保守的WRKY结构域,含有22个丝氨酸(Serine)、1个苏氨酸(Threonine)、2个酪氨酸(Tyrosine),不含跨膜结构与信号肽。③进化树分析表明与其它植物中的WRKY28蛋白相比,大豆GmWRKY28-like与菜豆WRKY28的相似性最高。④亚细胞定位显示GmWRKY28-like定位在细胞核中。⑤该基因在根、种子中表达量很低,在真叶、花、及茎尖表达量较高。⑥GmWRKY28-like启动子中含有多种与生物和非生物逆境胁迫相关元件,如MBS、W-box、ABRE、Box-W1等。⑦GmWRKY28-like的表达受到ABA、PEG、NaCl的诱导,且Gm WRKY28-like在拟南芥中的异位表达显著增强了拟南芥抗高浓度NaCl和甘露醇的能力。因此,我们推测GmWRKY28-like可能参与大豆响应这些非生物胁迫的过程。本研究为进一步验证该基因在耐逆(如干旱)方面的功能提供参考依据。
其他文献
本研究试图阐明水稻根系化学讯号(激素、多胺和有机酸等)与米质形成的关系。试验以不同基因型水稻品种为材料,分别种植于水培池、盆钵和大田,观察并分析了根系化学讯号与稻米品质的关系,探讨了调节根系讯号产生和改善稻米品质的技术途径。主要结果如下:1.根系玉米素+玉米素核苷(Z+ZR)浓度与胚乳细胞增殖速率呈极显著正相关(r = 0.88**),而根系异戊烯基腺嘌呤+异戊烯基核苷(iP+iPA)浓度与胚乳细
用抗病基因保守区域合成的38个引物组合成28个引物对,对中国水稻丽江新团黑谷(LTH)近等基因系品种进行扩增。结果表明,不同引物对对同一近等基因系的扩增图谱有很大差异。引物对LM637/LM638扩增谱带最多,共40条;Ptokin1N/Ptokin2N仅扩增1~2条模糊的条带;而Ptokin2-inv1/Ptokin2-inv2扩增后无条带出现。此外,同一引物对(S2/AS1)对不同近等基因系(
一头来自印度的大象名叫弗兰特,是一家马戏团的明星演员,既温和又敬业,但辗转各地多年后,有一天它却无缘无故“发疯”了,给马戏团和观众们带来不小的威胁和麻烦。  当地警察要求马戏团老板处死它,老板无可奈何答应了。临刑前有一位戴礼帽的小个子先生匆匆赶来,他竟要求老板给他两分钟时间治好大象,并自愿立下生死文书。老板同意后,这位先生进入铁笼,他果真只用两分钟就治好了这头“疯”象。所有观众起立鼓掌高声欢呼,马
本文从我国地方香稻品种入手,收集我国不同区域的397份香稻品种,与KDML105、Basmati370等国际著名香稻进行比较,寻找具有不同香味遗传背景的材料,并对其遗传模式进行研究,结
本试验以果蔗主栽品种Badila、糖蔗主栽品种桂糖11号、新台糖16号、新台糖22号、新台糖25号为材料,分别以这五个甘蔗品种的茎尖组织和幼嫩心叶作为外植体,通过直接诱导丛生芽和诱导愈伤组织分化绿苗等两种培养方法。其中果蔗Badila与桂糖11号分别感染花叶病毒与宿根矮化病,其外植体材料分别经过热处理和化学处理。试验分别从诱导、分化、增殖、生根、移栽等方面,探讨了甘蔗组织培养过程中的适宜培养基与激