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玉米转录因子ZmCBF3在转基因水稻中抗逆性分析

作　者: 李禄慧
导　师: 宝力德；王磊
学　校: 内蒙古农业大学
专　业: 生物化学与分子生物学
关键词: 非生物胁迫 抗逆性 CBF 转基因植物 转录激活因子 水稻
分类号: S511
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 42次
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内容摘要


水稻、玉米等主要农作物的产量受到干旱、高盐和寒冷等非生物胁迫的严重影响。培育抗寒、旱、盐新型水稻品系具有极其重要的意义。本实验室前期从玉米中克隆了CBF类转录因子(C-repeat binding transcription factor)CBF3基因(ZmCBF3),构建了植物过表达载体并转化水稻,获得了多株T0代转基因水稻株系。本论文首先对T1代转ZmCBF3基因水稻材料进行筛选鉴定,获得了转ZmCBF3基因的纯合株系,从中选取了3个独立的T3代转基因纯系,对其在干旱、高盐和寒冷胁迫条件下表型及生理上的变化进行了研究。同时,观察了脱落酸(Abscisic acid)ABA对转基因株系及野生型种子萌发的影响,探讨ZmCBF3调控途径与ABA可能的关系,并对转基因水稻纯合株系和野生型水稻在田间正常条件下和干旱胁迫条件下的粮食产量进行了比较,评估转基因水稻抗旱性在田间实验的可行性。最后,验证了三个与胁迫应答相关的基因,为评估ZmCBF3基因在转基因水稻中的抗旱、寒、盐的功能,并为明确其生理和分子机理奠定坚实的基础。本论文的研究取得的主要结果如下:1.从89株转基因植株中鉴定出3株纯合阳性株系为0X-209-1、0X-209-2和0X-209-3。2.通过对3个纯合的转基因水稻株系0X-209-1、0X-209-2、0X-209-3和野生型水稻干旱、高盐和寒冷胁迫处理后,研究其存活率、MDA含量和相对电导率等生理指标,结果显示ZmCBF3基因能提高植物抗旱、抗盐和抗寒的能力。3.转基因水稻可能对ABA敏感。4.转基因水稻和野生型水稻在田间正常条件下粮食产量没有差异,但是当处于干旱胁迫条件下转基因水稻0X-209-2株系的粮食产量明显高于野生型的粮食产量。5. ZmCBF3能诱导胁迫应答基因Dip1, Hsp70和Lip5表达的上调。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-10
1 引言  10-23
  1.1 非生物胁迫综述  10-21
    1.1.1 非生物胁迫条件下信号转导途径  10-13
    1.1.2 非生物胁迫条件下转录调控水平的变化  13-17
    1.1.3 非生物胁迫条件下生理生化水平的变化  17-21
  1.2 实验的背景、目的及意义  21-22
  1.3 技术路线  22-23
2 转 ZmCBF3 基因水稻分子检测  23-34
  2.1 T1 代转ZmCBF3 基因水稻来源  23
  2.2 实验材料和试剂  23-24
    2.2.1 实验材料  23
    2.2.2 实验试剂  23-24
    2.2.3 实验仪器  24
  2.3 方法  24-31
    2.3.1 T1 代转ZmCBF3 基因水稻PCR 检测  24-25
    2.3.2 T3 代转ZmCBF3 基因水稻纯合株系Southern 分子杂交检测  25-29
    2.3.3 T3 代转ZmCBF3 基因水稻RT-PCR 检测  29-31
  2.4 结果与分析  31-34
    2.4.1 PCR 检测结果与分析  31
    2.4.2 Southern 结果与分析  31-32
    2.4.3 RT-PCR 结果与分析  32-34
3 T3 代转ZmCBF3 基因水稻纯合株系的抗逆性分析  34-40
  3.1 实验材料及处理方法  34
    3.1.1 实验材料  34
    3.1.2 实验试剂  34
    3.1.3 实验仪器  34
  3.2 方法  34-35
    3.2.1 水稻在胁迫条件下存活率  34-35
    3.2.2 水稻在胁迫条件下地上部材料的丙二醛（MDA）含量测定  35
    3.2.3 水稻在胁迫条件下地上部相对电导率测定  35
  3.3 结果与分析  35-40
    3.3.1 T3 代转ZmCBF3 基因水稻胁迫条件下存活率  35-36
    3.3.2 T3 代转 ZmCBF3 基因水稻胁迫条件下地上部材料的丙二醛（MDA）含量  36-37
    3.3.3 T3 代转 ZmCBF3 基因水稻胁迫条件下地上部相对电导率  37-38
    3.3.4 转基因水稻逆境胁迫下表型观察  38-40
4 转基因水稻对ABA 敏感性分析  40-43
  4.1 材料、试剂  40-41
    4.1.1 实验材料  40
    4.1.2 实验试剂  40-41
  4.2 方法  41
  4.3 结果与分析  41-43
5 转ZmCBF3 基因水稻田间产量分析  43-46
  5.1 试验材料  43
  5.2 方法  43
  5.3 结果与分析  43-46
6 T3 代转 ZmCBF3 基因纯合株系水稻正常条件下诱导应答基因的分子检测  46-48
  6.1 实验材料  46
  6.2 方法  46-47
  6.3 结果与分析  47-48
7 结论  48-49
致谢  49-50
参考文献  50-61
作者简介  61

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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 禾谷类作物 > 稻
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