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在油菜中超量表达拟南芥NPR1基因对油菜抗病性的影响

作　者: 陈丽玲
导　师: 黄邦全
学　校: 湖北大学
专　业: 遗传学
关键词: 拟南芥NPR1 甘蓝型油菜获得性抗性遗传转化抗病性鉴定
分类号: Q943.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

油菜是世界上三大产油作物之一,是植物油和植物蛋白的重要来源。但在长期种植过程中已发现了多种油菜病害,严重影响了油菜的生产和品质,造成了巨大的经济损失。NPP1(nonexpressor of pathogenesisrelated gene1)基因是植物自身抗病性的关键调节基因之一,不仅诱导植物系统获得抗性(systemic acquired resistance,SAR)口诱导系统抗性(induced systemic resistance,ISR),还调控着基础抗性和由抗性基因(resistance gene,R)决定的抗性。NPR1基因通过调节植物体内诱发植物获得性抗性的信号分子如水杨酸(SaliCylic Acid, SA)、茉莉酸(jasmonic acid, JA)口乙烯等,从而增强PR(Pathogenesis-Related)基因的表达,使植物自身抗性增强。通过遗传转化工程将NPR1基因用于植物保护有很好的应用前景。本研究主要从基因工程角度出发,与美国杜克大学合作,通过农杆菌介导将拟南芥NPR1基因超量表达载体PBI1.4t导入甘蓝型油菜,通过卡那霉素筛选得到抗性植株,然后对其进行分子鉴定和叶片抗病接种鉴定。通过对转化植株的NPTⅡ基因PCR鉴定和NPR1基因PCR鉴定,初步认为已经得到了转基因油菜植株。通过叶片TO代抗病接种鉴定结果分析,初步认为油菜TO代转基因植株的抗病性已得到一定提高。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-7
目录  7-9
缩写  9-10
1 文献综述  10-31
  1.1 油菜的作用和种植现状  10-11
  1.2 植物抗性研究进展  11-12
  1.3 植物的抗病机制  12-17
    1.3.1 过敏反应  13-14
    1.3.2 系统获得性抗性  14-15
    1.3.3 信号转导途径  15-16
      1.3.3.1 水杨酸途径  15
      1.3.3.2 茉莉酸途径和乙烯途径  15-16
    1.3.4 PR蛋白  16-17
    1.3.5 诱导系统抗性(ISR)  17
  1.4 病程相关基因非表达子1(NPR1)  17-23
    1.4.1 NPR1基因的发现与克隆  17-18
    1.4.2 NPR1基因的结构和NPR1蛋白的结构  18-19
    1.4.3 NPR1基因在植物抗病性中的关键作用  19-21
      1.4.3.1 NPR1基因在SAR中的作用  19-20
      1.4.3.2 NPR1基因在ISA中的作用  20
      1.4.3.3 NPR1基因在R基因决定的抗性中的作用  20-21
    1.4.4 NPR1的抗病机理  21-22
    1.4.5 NPR1基因的研究进展  22-23
  1.5 油菜转化体系  23-25
    1.5.1 油菜转基因的受体系统、筛选标记和报告基因  24-25
      1.5.1.1 油菜转基因的受体系统  24
      1.5.1.2 油菜转基因的筛选标记  24-25
      1.5.1.3 油菜转基因的报告基因  25
  1.6 常用的植物转基因方法  25-28
    1.6.1 农杆菌介导的油菜转基因  25-28
      1.6.1.1 农杆菌介导的基因转化机理  26-27
      1.6.1.2 影响油菜再生体系的因素  27-28
  1.7 转基因油菜的分子鉴定和抗病鉴定  28-30
    1.7.1 外源基因的分子鉴定  28-30
      1.7.1.1 PCR检测  28-29
      1.7.1.2 斑点印迹杂交和Southern印迹杂交  29
      1.7.1.3 转基因油菜的抗病鉴定  29-30
  本研究的意义及目的  30-31
2 材料与方法  31-42
  2.1 试验材料  31-34
    2.1.1 植物材料  31
    2.1.2 菌株与质粒  31
    2.1.3 培养基  31-32
    2.1.4 酶与试剂、仪器和设备  32-33
    2.1.5 溶液  33-34
  2.2 实验方法  34-42
    2.2.1 大肠杆菌感受态的制备  34-35
    2.2.2 大肠杆菌的常规转化  35
    2.2.3 大肠杆菌的快速转化  35
    2.2.4 质粒DNA的抽提  35-36
    2.2.5 质粒DNA的纯化  36
    2.2.6 TAKARA胶回收试剂盒回收DNA  36
    2.2.7 农杆菌感受态的制备  36-37
    2.2.8 农杆菌的转化(冻融法)  37
    2.2.9 农杆菌菌种的保存  37
    2.2.10 油菜种子的萌发  37-38
    2.2.11 工程感染菌株的制备  38
    2.2.12 带柄子叶的遗传转化与转化植株的筛选  38
    2.2.13 油菜总DNA的提取  38-39
    2.2.14 PCR检测  39
    2.2.15 点杂交  39-41
    2.2.16 叶片抗病鉴定  41-42
3 结果与分析  42-49
  3.1 油菜的诱导分化、生根和移栽  42-43
  3.2 PCR鉴定  43-45
    3.2.1 NPTⅡ基因PCR鉴定  43
    3.2.2 NPR1基因PCR鉴定  43-45
  3.3 抗病鉴定  45-49
4 讨论与展望  49-53
  4.1 NPR1基因在植物抗病中的应用  49
  4.2 质粒载体PBI1.4t  49-50
  4.3 分子鉴定  50-51
    4.3.1 NPTⅡ基因PCR鉴定  50
    4.3.2 NPR1基因PCR鉴定  50-51
  4.4 本实验的创新性  51
  4.5 油菜转化再生体系  51-52
    4.5.1 外植体  51
    4.5.2 培养基  51-52
    4.5.3 抗生素  52
    4.5.4 玻璃化和白化问题  52
  4.6 叶片接种鉴定  52-53
参考文献  53-61
致谢  61

在油菜中超量表达拟南芥NPR1基因对油菜抗病性的影响

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