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菊花cmmbf1c基因的克隆及转基因菊花的创制【字数:7133】

2024-02-24 17:35编辑: www.jxszl.com景先生毕设
菊花(Chrysanthemum morifolium)原产地为中国,是我国十大传统名花之一,以及世界四大切花之一。菊花对涝渍敏感,是旱作浅根性花卉,菊花最严重的非生物胁迫就是涝害,短时间的涝渍即可导致毁灭性死亡。本研究以耐涝菊花品种‘南农雪峰’和不耐涝‘清露’为材料,克隆了CmMBF1c基因,全长438 bp,编码145个氨基酸。采用农杆菌侵染的方法,将克隆的CmMBF1c基因转入不耐涝品种‘清露’中,出苗10棵,出苗率为3.33%,对生根抗性苗进行PCR检测,有3株显示为阳性苗,确定目的基因已经整合到菊花基因组中。本实验为进一步开展CmMBF1c基因的生物学功能研究奠定了基础。
目录
目录
摘要 3
关键词 3
Abstract 3
Key words 3
引言: 4
1 材料与方法 5
1.1 植物材料与处理 5
1.2 实验方法 5
1.2.1 总RNA提取 5
1.2.2 第一链cDNA的合成 5
1.2.3 高保真PCR扩增 5
1.2.4 目的片段连接 6
1.2.5 大肠杆菌转化 6
1.2.6 大肠杆菌菌液检测 6
1.2.7 高保真PCR全长验证 6
1.2.8 序列分析与进化树的构建 7
2 CmMBF1c在‘清露’中的遗传转化 7
2.1 试验材料 7
2.2 CmMBF1c超表达载体的构建 7
2.3 农杆菌介导法将目的基因转入菊花茎段中 8
2.4转基因再生植株的鉴定 9
3 结果与分析 9
3.1 CmMBF1c基因的克隆 9
3.2 CmMBF1c基因序列分析与系统进化分析 9
3.3 CmMBF1c基因淹水处理后表达模式分析 10
3.4 CmMBF1c基因淹水处理后表达模式分析 11
4 讨论 12
致谢 13
参考文献 14
菊花CmMBF1c基因克隆及转基因菊花的创制 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: *351916072

引言
水分是植物生长必需的,但土壤水分过高就导致涝害的发生[1]。我国尤其在长江中下游地区,经常会降水频繁和排水不畅,会导致涝渍灾害的发生[24] 。因此,为了中国农业的健康发展,植物耐涝性及其机理的研究具有重要意义[5]。
涝害对植物的影响很大。土壤缺氧是涝害的实质[6],因为氧在水中的溶解度非常低和扩散能力非常弱[7]。植物浸泡在大量水中时,会由于无氧呼吸中产生的一些有毒物质而受害,如乙醛、乳酸等[810]。若植物不耐涝,光合速率会迅速下降[11],也会减慢植物光合产物的运输速度[1213]。但有特殊情况:有报道木榄和秋茄的光合色素含量并不会因为水渍而减少[14]。淹水会使植物光呼吸酶的活性受影响[1516],结果是使光呼吸加强。植物体内的乙烯含量会因为逆境的影响而增加[1719]。晏斌等研究表明,O2的过量积累,会产生MDA,对叶片造成涝渍伤害,从而加快衰老速度[2021]。
植物对淹水胁迫会有一定的响应。由于水稻是耐涝性物种,所以有很强的适应能力,同样还有一些湿生植物,也对淹水有很强的适应能力[2224]。植物会对低氧胁迫有一定的适应能力,这些适应主要体现在两个方面:①一个是形态适应,植物会增加从地上部分运输到根系的O2,从而逃避低氧状态;②另一个是代谢适应,通过改变呼吸代谢途径来适应低氧状态[2526]。通过用不同品种大豆做实验,结果表明,抗涝品种和敏感性品种相比,脂质过氧化产物丙二醛(MDA)的含量和O2的生成速率明显下降[2728],这表明低氧胁迫可以靠抗氧化系统来得到一定的缓解[29]。淹水胁迫会影响植物的发酵途径[30],但乳酸发酵、乙醇发酵和丙氨酸发酵途径,这三种发酵途径具体是如何发生作用、作用大小以及相互关联方式,还没有明确的研究[31]。
多蛋白桥梁因子(multiprotein bridging factor 1,MBF1)是一个高度保守的转录辅激活蛋白,与内皮细胞分化、激素调节组氨酸新陈代谢等有关[3233]。通过TATA盒,不同植物或动物的MBF1与CJun、ATF1或其他核受体相互作用[34]。有研究证明,MBF1基因的超表达能增强拟南芥抵抗逆境胁迫的能力[35]。在受到真菌侵害、创伤、乙烯诱导后,马铃薯的MBF1基因的表达会增强[36]。对烟草同时进行高温和干旱处理,可以诱导烟草中MBF1基因的表达[37、41]。将拟南芥转入MBF1c基因过表达,结果显示转基因拟南芥植株的抗细菌感染、耐热的能力都有所提高[3839]。Suzuki等[40]的研究表明,以小麦TAM107为材料,克隆获得了乙烯应答转录共激活因子TaMBF1c,对其转化酵母,结果表明在48℃的高温下重组酵母明显比转空载体的耐热性要强[42]。MBF1c对于拟南芥耐热胁迫很重要,它可以介导植物对高温的耐性通过在热激反应中控制36种不同转录因子的表达[43]。
菊花是我国传统十大名花之一,具有清寒傲雪的品格,代表吉祥、长寿,深受人们爱戴。菊花栽培历史悠久,花形多样,花色丰富,不管是园林应用还是鲜切花生产,都是重要的观赏植物。我国每年秋天在各地都有举办盛大的菊花展,如北京北海公园的菊花展、开封龙亭公园菊花展、杭州植物园菊花展、中山小榄菊花展等。菊花秋天凌霜开放,不畏寒,耐贫瘠,但是菊花突出的特点就是不耐涝,涝害是菊花最严重的非生物胁迫,每年都有多处地方因淹水造成巨大经济损失,在我国尤其是夏秋雨水频繁的南方,露天种植的菊花因管理不当或排水系统不完善,经常因涝渍胁迫而造成严重的经济损失。有的生产基地会通过增设排涝降渍等水利设施或人工倒除花盆中积水来减少涝害,这样做不仅消耗大量的人力、物力,而且会受特定栽培或园林应用空间的限制,可操作性低。因此,涝害已成为开展菊花高产优质规模化生产及进行园林广泛应用的瓶颈,而创制菊花耐涝种质具有重要意义。但关于CmMBF1在菊花响应耐涝中的功能并不清楚。
1 材料与方法
1.1 植物材料与处理
供试材料为由大学观赏植物遗传育种实验室菊花课题组提供的耐涝性状优良的切花菊品种‘南农雪峰’和耐涝性较弱的切花菊品种‘清露’。
扦插法繁殖生理指标相近的植株作为母株,培养在营养土中,对植株进行三天的淹水处理,捞出,用液氮处理后保存在80℃的冰箱中。

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