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转il-4基因番茄（Lycopersicon esculentum）及其杂交后代的il-4遗传与表达研究

作　者: 彭洪雨
导　师: 于丽杰
学　校: 哈尔滨师范大学
专　业: 植物学
关键词: 番茄 白细胞介素4 杂交F1代 遗传表达
分类号: Q943
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


本文对转il-4基因番茄的T5、T6代及杂交F1代植株进行了出苗率统计、PPT抗性筛选、PCR检测、PCR-southern、转基因植株田间表现调查及不同株系间的植株进行人工杂交,对杂交F1代植株及亲本自交后代植株进行ELISA检测及Western杂交,探究il-4基因在高世代转基因番茄中的遗传规律及目的蛋白表达量的差异,试获得il-4基因遗传稳定且表达量高的株系。本实验播种T4代种子1639粒,得到1060株T5代转基因植株,其中有532株表现为PPT抗性,仅有3株后代符合抗性植株:非抗性植株=3:1的孟德尔分离规律;il-4基因PCR扩增的阳性率为4.15%。播种T5代种子2090粒,得到1015株T6代转基因植株,其中485株表现为PPT抗性,仅有1株后代符合抗性植株:非抗性植株=3:1的孟德尔分离规律,其余植株并不符合孟德尔分离规律;il-4基因PCR扩增的阳性率为5.32%。在T6代非PPT抗性筛选植株中,il-4基因PCR扩增的阳性率为9.27%。播种转il-4植株的杂交种187粒,得到117株F1代转基因植株,il-4基因PCR扩增的阳性率为7.96%。PCR-southern杂交结果表明,il-4基因已整合到番茄基因组中,且在转基因后代植株中仍然存在。对T6代转基因植株与非转基因植株的田间表现型的遗传分析表明,株高和单株结果数差异极显著,杂交F1代与亲本自交后代的T6代植株相比,多数植株单株结果数及单果种子数减少,但有少数植株出现杂种优势,表现为生长势、结果性增强。在亲本自交后代的T6代44株PCR阳性植株中,ELISA阳性植株有16株,占检测总量的36.36%。IL-4表达量为32.49-352.51ng/FW占总可溶蛋白的0.03%-0.25%。在转基因植株的不同株系间,IL-4表达量存在差异表达。在F1代的9株PCR阳性植株中,共有8株为ELISA阳性,占检测总量的89%。IL-4表达量为26.46-643.85ng/FW,占总可溶蛋白的0.02%-0.51%。在3个杂交组合中,2个杂交组合得到的F1代植株的IL-4蛋白平均表达量高于亲本自交后代植株平均表达量。1个杂交组合得到的F1代植株的IL-4蛋白平均表达量低于亲本自交后代植株平均表达量。在Western杂交检测结果中,2个蛋白表达量较高的杂交F1代植株,出现了杂交条带,进一步证实IL-4在转基因番茄后代中能正常表达,并随世代进行遗传传递。

全文目录


摘要  7-9
Abstract  9-11
第1章 绪论  11-23
  1.1 研究背景  11-12
  1.2 白细胞介素4 的生物学效应及研究进展  12-15
    1.2.1 IL-4 的分子结构  12-13
    1.2.2 IL-4 的生理功能  13
    1.2.3 IL-4 的临床应用  13-15
  1.3 转基因番茄研究概况  15-19
    1.3.1 转基因番茄的主要研究方向  15
    1.3.2 番茄作为生物反应器的优点  15-16
    1.3.3 番茄生物反应器的研究与开发  16-19
  1.4 外源基因在转基因植物中的整合特性及遗传分析  19-21
    1.4.1 植物转基因的整合机制  19
    1.4.2 植物转基因的整合特性  19-20
    1.4.3 转基因植物中外源基因的遗传学行为  20-21
  1.5 外源基因的杂交转育研究进展  21-23
第2章 转基因番茄及其杂交后代的il-4 遗传特性分析  23-46
  2.1 实验材料与方法  23-30
    2.1.1 目的基因质粒  23
    2.1.2 植物材料  23
    2.1.3 药品与试剂  23-24
    2.1.4 主要仪器  24-25
    2.1.5 实验方法  25-30
  2.2 实验结果与分析  30-40
    2.2.1 转基因番茄不同株系间的杂交结果  30
    2.2.2 转基因植株及其杂交后代的出苗率统计分析  30-31
    2.2.3 转基因植株的PPT 抗性筛选及结果分析  31-33
    2.2.4 转基因植株后代的总DNA 提取  33-34
    2.2.5 目的基因的PCR 检测及结果分析  34-36
    2.2.6 PCR-Southern 杂交检测  36-37
    2.2.7 转基因植株及其杂交后代田间表现型的遗传分析  37-40
  2.3 讨论  40-44
    2.3.1 转基因植株的除草剂抗性筛选及利弊分析  40-41
    2.3.2 关于番茄总DNA 提取褐化的讨论  41
    2.3.3 番茄杂交过程的讨论  41-42
    2.3.4 il-4 基因在T_5、T_6 及杂交F1 代转基因番茄中的分离情况分析  42-43
    2.3.5 不同品种对T__5、T_6 代植株il-4 阳性率的影响  43
    2.3.6 转基因植株及其杂交后代表现型遗传特点的讨论  43-44
  2.4 小结  44-46
第3章 转基因番茄及其杂交后代的IL-4 表达特性  46-58
  3.1 实验材料与方法  46-50
    3.1.1 植物材料  46
    3.1.2 药品与试剂  46-48
    3.1.3 实验方法  48-50
  3.2 结果与分析  50-54
    3.2.1 IL-4 在番茄果实中的表达量分析  50-53
    3.2.2 IL-4 表达的Western 杂交鉴定  53-54
  3.3 讨论  54-56
    3.3.1 外源蛋白在番茄果实中的表达特点及其影响因素  54-56
  3.4 进一步研究工作  56
  3.5 小结  56-58
结论  58-60
参考文献  60-70
攻读硕士学位期间发表的学术论文  70-71
致谢  71

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中图分类: > 生物科学 > 植物学 > 植物细胞遗传学
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