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磷元素对农作物的生长发育具有不可替代的作用,土壤中磷元素的缺乏对小麦的丰产丰收带来很大的威胁,了解小麦对低磷环境的应答机制、发掘并利用磷高效基因进行分子辅助育种对保证小麦的产量有重要的作用。脂肪酸氧化酶(LOX)对小麦的品质有着很大的影响,采用基因工程的手段对LOX酶活进行敲低改良,进而筛选出具有应用前景的小麦新材料对保证小麦的品质具有重要意义。本研究对小麦低磷胁迫基因进行了克隆和初步功能分析,对已构建的低LOX酶活RNAi转基因小麦进行了田间鉴定和分子及酶活性鉴定。主要结论如下:1、TaSNX1是本实验室筛选到的参与磷胁迫应答基因,TaSNX1基因的功能分析结果为:(1)TaSNX1克隆测序TaSNX1基因包含10个外显子和9个内含子,开放阅读框(ORF)为1203bp,编码400个氨基酸,单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)分析发现在郑麦9023中有28个氨基酸发生突变引起5处氨基酸的改变。(2)构建了植物过量表达载体并成功转化拟南芥研究利用加入植物根部特异表达的mas1强启动子和绿色荧光蛋白(GFP)改造后的p1300载体,构建了 TaSNX1过表达植株,通过根癌农杆菌介导,转化拟南芥获得转基因植株,利用抗性筛选及PCR扩增鉴定获得了阳性突变株。(3)TaSNX1基因的原核表达分析为进一步寻找与TaSNX1基因互作的蛋白,构建pET32a-TaSNX1原核表达载体并成功获得TaSNX1蛋白。TaSNX1编码400个氨基酸,蛋白理论分子量为46.0KD,与pET32a重组后共表达551个氨基酸,蛋白理论分子量为61KD,TaSNX1共表达蛋白主要以可溶性蛋白形式存在。2、根据已经筛选到的低LOX转基因小麦进行研究的结果为:(1)对低LOX转基因小麦的筛选和农艺性状分析转基因小麦含有标记基因Bar和目的基因LOX,通过对156个既含有目的基因又含有标记基因的豫麦57籽粒进行分子检测共筛选12个只含有目的基因的种子,同样36个豫农202种子中筛选到3个只含有目的基因的种子、144个矮抗58中得到17个只含目的基因的种子和276个周麦18中筛选到17个只含有目的基因的籽粒。对转基因小麦株高、千粒重和穗数生理性状分析,转基因小麦的整体产量性状普遍低于供体小麦。(2)转基因小麦籽粒LOX酶活测定利用分光度计法对只含有目的基因的周麦18、豫农202、豫麦57和矮抗58小麦籽粒以及非转基因小麦籽粒进行LOX酶活性测定,结果分析发现,较之非转基因小麦,四种转基因小麦中LOX酶活性都出现降低,其降低幅度在不同品种中存在一定的差别,其中转基因小麦豫农202中LOX酶活性降低幅度最大,周麦18中LOX酶活性降低幅度最低。