疏綿狀嗜熱絲孢菌和嗜熱子囊菌光孢變種mnsod基因的克隆及轉基因研究

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1、山東農業(yè)大學碩士學位論文疏綿狀嗜熱絲孢菌和嗜熱子囊菌光孢變種MnSOD基因的克隆及轉基因研究姓名:張超申請學位級別:碩士專業(yè):植物病理學指導教師:李多川20120615山東農業(yè)大學碩士學位論文中文摘要超氧化物歧化酶(SupcroxideDismutasc,SOD)能夠催化超氧陰離子(02。)發(fā)生歧化反應,在生物體防御氧化損傷的過程中,發(fā)揮著重要作用。超氧化物歧化酶已在食品、醫(yī)藥、化妝品和農業(yè)等領域中得到了廣泛的應用,具有重要商業(yè)價值。鹽脅迫是自然界中主要的非生物脅迫之一,是影響植物生長發(fā)育的主要因素。當植物遭受包括高鹽、

2、干旱、低溫和高溫等環(huán)境脅迫時可產生大量活性氧?;钚匝踹M而破壞細胞內的大分子,從而使DNA裂解,造成膜的損傷或影響蛋白質的合成及穩(wěn)定性等。利用基因工程技術提高植物耐鹽性是解決這一問題的最有效途徑之一。疏綿狀嗜熱絲孢菌(Thermomyceslanuginosus)和嗜熱子囊菌光孢變種(Thermoascusaurantiacuavat.1evisporus)是廣泛分布的,生長上限溫度較高的嗜熱真菌,從這二種真菌中已分離了多種嗜熱酶,具有較高的研究和應用價值。本實驗室通過RT.PCR從疏綿狀嗜熱絲孢菌和嗜熱子囊菌光孢變種中已

3、經分別分離到了一個MnSOD酶基因,命名為zjmnsod和esjmnsod。序列分析表明zjmnsod基因全長eDNA序列為791bp,包括654bp的ORF,編碼217個氨基酸。該基因已在GenBank中注冊,登錄號為EU364837。esjmnsod基因全長cDNA為878bp,包含一個由231個氨基酸組成的開放閱讀框。該基因已在GenBank中注冊,登錄號為EF428323。為了驗證鹽脅迫下疏綿狀嗜熱絲孢菌zjmnsod和嗜熱子囊菌光孢變種esjmnsod基因的功能,將zjmnsod及esjmnsod基因分別構建到

4、35s啟動子驅動的植物表達載體pROKII中,通過農桿菌介導法轉化煙草。經PCR和RT-PCR檢測表明疏綿狀嗜熱絲孢菌zjmnsod和嗜熱子囊菌光孢變種esjmnsod基因分別整合到煙草基因組中。通過高鹽脅迫下的分析轉嗜熱真菌sod基因提高了煙草在種子萌發(fā)及小苗生長階段的耐鹽性。兩種轉基因植株對煙草赤星病有一定的抵抗能力,且轉zjmnsod基因比轉esjmnsod基因煙草的抗病能力更強。為了驗證鹽脅迫下疏綿狀嗜熱絲孢菌zjmnsod和嗜熱子囊菌光孢變種esjmnsod基因在水稻種的耐鹽性,本研究將zjmnsod及esjm

5、nsod基因分別構建到MaizeUbiquitin啟動子驅動的植物表達載體pU1301中,通過農桿菌介導法轉化水稻,為通過水稻轉基因提高水稻的抗性和產量提供科學的依據(jù)。關鍵詞:嗜熱絲孢菌;嗜熱子囊菌:熱穩(wěn)定超氧化物歧化酶;基因克隆;轉基因疏綿狀嗜熱絲孢菌和嗜熱子囊菌光孢變種MnSOD基因的克隆及轉基因植物研究AbstractThesuperoxidedismutases(SOD,ECl.15.1.1)a∞metalto-enzymesthatcatalyzethedismutationofsupcroxide(02"-)

6、tohydrogenperoxide(H202)andmolecularoxygen(02).Theyplayacriticalroleinthedefenseagainstoxidativestress.Saltstr既sisthemainfactorthatseriouslyaffectonplantgrowthanddevelopment.Oneofthebasisforplantgeneticengineeringisstudyonthefunctionofstress—relatedgene.Exposureo

7、fplantstoenvironmentalstresses,includingsalinity,drought,coldandhightemperatures,canleadtothegenerationofreactiveoxygenspecies(ROS).ROScanattackcellularmaeromolecules,generatelesionsinDNA,CatllSemembranedamage,andaffectproteinsynthesisandstability,thereforeitisim

8、portantforplantstohaveeffectiveROSscavengingmechanisms.ThermomyceslanuginosusandThermoascusauranHacusvar.1evisporusalewidelydistributedsoil-inhibitingfungiofco

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