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《農(nóng)桿菌介導(dǎo)的水稻轉(zhuǎn)化體系的優(yōu)化畢業(yè)論文》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要水稻是世界上最重要的糧食作物之一,為約40%的人口提供了主要食糧。蟲害是造成水稻減產(chǎn)減收的主要原因之一。水稻蟲害種類繁多,我國每年因蟲害造成的產(chǎn)量損失占到水稻總產(chǎn)量的5%以上,給水稻的生產(chǎn)帶來了極大危害。目前,我國控制水稻蟲害最主要的方法是使用化學(xué)殺蟲劑,但化學(xué)防治帶來一系列問題,如環(huán)境污染,生產(chǎn)成本提高和食用安全性降低等。因此,通過培育自身能夠抵抗蟲害的水稻品種來防治水稻蟲害無疑是最經(jīng)濟(jì)安全的有效策略。從已有的研究來看,僅依靠常規(guī)育種難以解決抗蟲種質(zhì)資源稀缺的問題,因此,通過基因工程手段導(dǎo)入外源抗蟲基因,進(jìn)而培育抗蟲轉(zhuǎn)基因水稻越來越受到人們
2、的重視。近年來轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻已經(jīng)在生產(chǎn)上得到了廣泛的應(yīng)用,隨著抗蟲轉(zhuǎn)基因水稻的大規(guī)模種植,Bt基因抗蟲譜相對(duì)狹窄及害蟲易產(chǎn)生耐受性等問題相繼引起了人們的關(guān)注。因此,從自然界中分離克隆出更多、更有效的基因成為解決這些問題的方法之一。秈稻是亞洲栽培稻的重要亞種,全世界水稻栽培品種中有80%以上屬于秈稻,其組織培養(yǎng)研究具有重要意義。而秈稻的組培特性普遍較差,再生率很低,導(dǎo)致一些生產(chǎn)上應(yīng)用價(jià)值較大的優(yōu)良品種轉(zhuǎn)化仍然難以成功或轉(zhuǎn)化頻率低,因而研究優(yōu)質(zhì)秈稻的愈傷組織形成和植株再生能力對(duì)于遺傳轉(zhuǎn)化率提高十分必要。農(nóng)桿菌介導(dǎo)法因具有轉(zhuǎn)化拷貝數(shù)低等獨(dú)特的優(yōu)勢,
3、而廣泛應(yīng)用于轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻研究中。然而,水稻不同品種間遺傳差異性比較大,且轉(zhuǎn)化反應(yīng)對(duì)水稻基因型依賴性強(qiáng),從而增加了農(nóng)桿菌介導(dǎo)的水稻遺傳轉(zhuǎn)化的復(fù)雜性和隨機(jī)性。因此,通過對(duì)農(nóng)桿菌介導(dǎo)的水稻轉(zhuǎn)化體系的優(yōu)化提高轉(zhuǎn)化率十分必要。本研究主要進(jìn)行了以下方面的工作:1.在新型Bt基因Cry30Fa1和Cry54Aa1序列的兩端分別增加酶切位點(diǎn)序列,送基因合成公司合成,然后將目的基因片段與中間克隆載體pUPROK分別進(jìn)行雙酶切,連接,獲得含目的基因的中間載體。測序鑒定得到序列正確的陽性載體,用內(nèi)切酶切下目的基因片段并插pCDMAR-Hyg載體,最終獲得高效表達(dá)雙元
4、載體pCDMAR-Cry30Fa1-Hyg與pCDMAR-Cry54Aa1-Hyg,并通過酶切和測序的方法鑒定出上述載體的正確性。531.通過對(duì)愈傷組織繼代次數(shù)與繼代培養(yǎng)基中加入抗壞血酸(Vc)濃度的優(yōu)化,調(diào)整愈傷組織生長狀態(tài),提高胚性愈傷組織數(shù)量。結(jié)果表明R125與R818的愈傷組織繼代2-3次,分化率最高;繼代培養(yǎng)基中加入Vc濃度為40mg/L,能減少愈傷組織褐化率且對(duì)其分化能力無影響。2.通過對(duì)洗菌后及分化前愈傷組織的干燥處理,改良農(nóng)桿菌介導(dǎo)的水稻遺傳轉(zhuǎn)化體系。結(jié)果表明洗菌后進(jìn)行干燥及分化前愈傷組織在濾紙上干燥2天,能夠加快分化速度,提高分
5、化率。3.農(nóng)桿菌介導(dǎo)法將外源基因Cry30Fa1與Cry54Aa1轉(zhuǎn)入三系恢復(fù)系R125與R818中,通過PCR檢測與潮霉素溶液檢測轉(zhuǎn)基因植株。結(jié)果表明Cry30Fa1與Cry54Aa1轉(zhuǎn)R125未獲得轉(zhuǎn)基因陽性植株;Cry54Aa1轉(zhuǎn)R818也未獲得轉(zhuǎn)基因陽性植株;Cry30Fa1轉(zhuǎn)R818共獲得233株轉(zhuǎn)基因再生植株,經(jīng)過潮霉素溶液檢測和分子檢測,其中46株為含目的基因的陽性植株。關(guān)鍵詞:秈稻;Cry30Fa1基因;Cry54Aa1基因;抗蟲;農(nóng)桿菌介導(dǎo)法53AbstractRiceisoneofthemostimportantgraincr
6、opsintheworld,forabout40%oftheworld'spopulationtakingitastheirstaplefood.However,insectdamageisoneofthemainreasonstodecreasethericeyield.TherearealargevarietyofricepestsinChina.Thericeproductionlossismorethan5%oftotalyieldbecauseofinsectdamage.Atpresent,themainmethodtocontrol
7、ricepestistoutilizechemicalpesticides.However,itcausedalotofproblems,suchasenvironmentalpollution,higherproductioncost,foodsafety,etc.Breedingnewricevarietiesthatproduceinsecticidalproteinsbythemselvesisundoubtedlythemosteconomicalandsecuritystrategy.Onthebasisofpreviousrepor
8、ts,itisdifficulttosolvetheproblembytraditionalbreedingbecauseofriceg