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《高粱sbgaba-ts基因的克隆、功能研究及其遺傳轉(zhuǎn)化體系的建立》由會員上傳分享，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、高粱SbGABA-Ts基因的克隆、功能研究及其遺傳轉(zhuǎn)化體系的建立2012級楊澤偉碩士生物化學(xué)與分子生物學(xué)朱莉副研究員ClassifiedIndex:U.D.C:SouthwestUniversityofScienceandTechnologyMasterDegreeThesisIsolation,CharacterizationandGeneticTransformationoftheSbGABA-TsgenesinSorghum[Sorghumbicolor,(L.)Moench]Grade:2012Candidate:YangZeweiAcademicDegreeAppliedfor:M
2、asterSpeciality:BiochemistryandMolecularBiologySupervisor:prof.ZhuliApr.1,2015獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得西南科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說明并表示了謝意。關(guān)于論文使用和授權(quán)的說明本人完全了解西南科技大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留學(xué)位論文的復(fù)印件，允許該論
3、文被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨荚撜撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。（保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定）西南科技大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第I頁摘要生態(tài)環(huán)境惡化嚴(yán)重影響作物生長發(fā)育及產(chǎn)量。作為糧飼能兼用的世界第五大農(nóng)作物，高粱具有生長迅速、產(chǎn)量高、抗逆性突出等諸多優(yōu)點(diǎn)，其種質(zhì)的創(chuàng)新與性狀改良對于解決耕地、人口、資源、能源與環(huán)境之間矛盾有重要意義。γ-氨基丁酸（γ-aminobutyricacid,GABA）途徑代謝旁路途徑位于TCA循環(huán)的一個支路，已有研究表明，該途徑與呼吸作用、激素合成、多胺代謝、活性氧生成、信號傳遞等生理過程聯(lián)系緊密，參與植株的生長發(fā)育和脅迫應(yīng)答調(diào)
4、控。高粱中GABA途徑的研究尚屬空白。本研究首次從高粱中分離了與GABA代謝相關(guān)的關(guān)鍵基因γ-氨基丁酸轉(zhuǎn)氨酶（GABA-T）基因，并對其進(jìn)行了亞細(xì)胞定位分析、原核表達(dá)和酶活分析、組織發(fā)育和脅迫應(yīng)答表達(dá)模式分析，同時對農(nóng)桿菌介導(dǎo)的高粱幼胚遺傳轉(zhuǎn)化體系進(jìn)行了研究，主要結(jié)果如下：1.利用同源序列比對和RT-PCR技術(shù)首次從高粱中分離鑒定出SbGABA-Ts基因，該基因存在兩個亞型（登錄號分別為：XM_002445162、XM_002-447046），其氨基酸序列相似性為78.8%；保守結(jié)構(gòu)域分析表明，這兩個基因均隸屬于乙酰鳥氨酸轉(zhuǎn)氨酶（AAT_Ⅰ）超家族；系統(tǒng)發(fā)育樹分析顯示SbGABA-Ts歸屬于
5、單子葉植物分支，與水稻GABA-T基因親緣關(guān)系較近。2.通過SbGABA-Ts的N端信號肽序列與GFP融合表達(dá)，利用煙草葉片瞬時表達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行亞細(xì)胞定位分析，激光共聚焦顯微鏡（CLSM）觀察可知，SbGABA-Ts均定位于線粒體中，表明SbGABA-Ts主要在線粒體中行使功能。這與SbGABA-Ts亞細(xì)胞定位的在線程序預(yù)測結(jié)果一致。3.去除信號肽的SbGABA-Ts基因的編碼區(qū)序列，能通過大腸桿菌原核表達(dá)系統(tǒng)高效表達(dá)，重組蛋白經(jīng)過純化和蛋白酶活性測定，結(jié)果表明SbGABA-Ts蛋白具有γ-氨基丁酸轉(zhuǎn)氨酶活性，并能以丙酮酸和乙醛酸為氨基酸受體，而未檢測出α-酮戊二酸代謝活性。4.通過實時熒光定量
6、PCR檢測高粱SbGABA-Ts基因的組織發(fā)育表達(dá)模式，結(jié)果表明，SbGABA-Ts在高粱各組織器官的不同發(fā)育階段均有表達(dá)，豐度隨組織發(fā)育有所變化；持續(xù)高鹽脅迫下高粱幼苗SbGABA-Ts基因的表達(dá)模式表明，SbGABA-Ts的表達(dá)受鹽脅迫誘導(dǎo)，其豐度的增加一定程度上與積累的GABA含量相適應(yīng)，表明SbGABA-Ts可能通過促進(jìn)GABA的分解代謝參與植物的逆境脅迫響應(yīng)。脅迫下高粱葉片中SbGABA-Ts的表達(dá)具有明顯的晝夜節(jié)律性。西南科技大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第II頁5.利用高粱幼胚為受體材料，探究高粱基因型對組培過程的影響，結(jié)果表明，基因型在愈傷組織誘導(dǎo)、增殖和分化過程中均扮演了關(guān)鍵角色，
7、絕大多數(shù)品種容易發(fā)生褐化導(dǎo)致愈傷組織異常生長，而褐化較輕的品種往往在組培過程中表現(xiàn)良好。通過優(yōu)化高粱遺傳轉(zhuǎn)化體系，利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法，最終成功獲得了SbGABA-Ts基因的過表達(dá)植株，為進(jìn)一步驗證其功能創(chuàng)造了材料。這些研究結(jié)果為深入了解GABA途徑調(diào)控植物生長發(fā)育和脅迫應(yīng)答的分子機(jī)理奠定了基礎(chǔ)，為研究高粱抗逆分子機(jī)理和抗逆基因工程提供了科學(xué)依據(jù)，為利用基因工程的方法改良作物的抗逆性創(chuàng)造了條件。關(guān)鍵詞：GABA-
