培育楊樹耐鹽新品種對于加強我國鹽堿地的綜合開發(fā)與利用,以及滿足我國對楊樹用材的需求具有重要意義。利用基因工程技術進行育種,能夠克服傳統(tǒng)育種方法周期較長、針對性不強的缺點。已有研究表明,異源轉化AhDREB1轉錄因子在一定程度上可提高楊樹的耐鹽能力,但外源基因是否會造成非預期效應及轉基因植株是否具備田間的長期穩(wěn)定性和安全性尚不確定,能否進一步提高AhDREB1轉基因毛白楊的耐鹽能力也有待深入研究。為此,本研究以AhDREB1轉基因毛白楊組培苗、大田種植苗為材料,通過盆栽鹽脅迫試驗分析轉基因植株和非轉基因植株在不同程度鹽脅迫下的生理生化指標,并篩選出在非鹽脅迫和鹽脅迫下的轉基因毛白楊和非轉基因對照的差異表達基因,分析這些差異基因可能對受體植株的影響以及受外源基因調控的耐鹽基因的功能,研究AhDREB1的耐鹽機理;為了進一步提高受體植株的耐鹽能力,以84K楊為受體植株,在AhDREB1轉錄因子的基礎上,克隆了檉柳TaMnSOD、TaLea、擬南芥AtNHX3個不同耐鹽途徑的功能基因,構建多基因共表達載體,進行遺傳轉化;對比分析田間種植10年的AhDREB1轉基因毛白楊的外源基因存在情況、表達... 

【文章頁數(shù)】：154 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
本文縮略詞(Abbreviation)
引言
1. 國內外耐鹽轉基因育種相關研究進展
    1.1 植物的耐鹽機理研究
        1.1.1 植物的耐鹽機制
        1.1.2 不同耐鹽機制的相關基因
    1.2 楊樹耐鹽堿相關轉基因育種研究
        1.2.1 Na~+/H~+逆向蛋白運轉基因
        1.2.2 活性氧清除的酶類基因
        1.2.3 胚胎發(fā)育晚期豐富蛋白
        1.2.4 DREB轉錄因子
        1.2.5 多基因轉化育種
    1.3 外源基因的非預期效應
        1.3.1 外源基因非預期效應的類型
        1.3.2 外源基因非預期效應的評估內容及檢測方法
    1.4 轉基因植株田間穩(wěn)定性及安全性
        1.4.1 轉基因林木田間外源基因表達穩(wěn)定性
        1.4.2 轉基因植株的安全性監(jiān)測
    1.5 研究內容、技術路線與擬解決的主要問題
        1.5.1 研究內容
        1.5.2 技術路線圖
        1.5.3 擬解決問題
2. AhDREB1轉基因毛白楊耐鹽機理及非預期效應的分析
    2.1 材料和方法
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 盆栽鹽脅迫試驗設計
        2.1.3 基質鹽分的測定
        2.1.4 植株增長量的測定
        2.1.5 葉綠素含量和光合參數(shù)測定
        2.1.6 電解質滲透率(RCE)和丙二醛(MDA)的測定
        2.1.7 脯氨酸、超氧物歧化酶、過氧化物酶活性的測定
        2.1.8 AhDREB1轉基因毛白楊cDNA文庫建立和轉錄組測序
    2.2 結果與分析
        2.2.1 不同鹽脅迫處理下的轉基因和非轉基因毛白楊生長量
        2.2.2 不同鹽脅迫處理下的轉基因和非轉基因毛白楊REC和MDA的含量
        2.2.3 不同鹽脅迫處理下的轉基因和非轉基因毛白楊葉片的Pro含量,SOD活性,POD活性、葉綠素含量變化的測定結果
        2.2.4 不同鹽脅迫處理下的轉基因和非轉基因光合參數(shù)測定
        2.2.5 轉錄組測序結果
        2.2.6 差異基因的篩選及注釋
    2.3 小結
3 多耐鹽堿基因共轉化載體構建及遺傳轉化銀腺楊84K
    3.1 試驗材料
        3.1.1 植物材料
        3.1.2 菌種與載體
        3.1.3 主要試劑
        3.1.4 溶液、培養(yǎng)基配制
    3.2 實驗方法
        3.2.1 檉柳TaMnSOD等耐鹽堿基因及擬南芥RD29A基因啟動子克隆
        3.2.2 多基因共轉化載體構建
        3.2.3 多基因共表達載體遺傳轉化銀腺楊84K
    3.3 結果與分析
        3.3.1 TaMnSOD,TaLEA,AtNHX基因及RD29A啟動子片段的克隆
        3.3.2 克隆片段測序結果與公布序列結果對比
        3.3.3 多基因共轉化載體3452A-SDLN的PCR驗證
        3.3.4 多基因共轉化載體3452A-SDLN的測序驗證
        3.3.5 多耐鹽堿基因遺傳共轉化銀腺楊84K
    3.4 小結
4. AhDREB1轉基因植株多年田間穩(wěn)定性及安全性監(jiān)測試驗
    4.1 材料與方法
        4.1.1 試驗材料與試驗地信息
        4.1.2 轉基因毛白楊外源基因穩(wěn)定性的檢測
        4.1.3 轉基因毛白楊化感作用分析
        4.1.4 轉基因毛白楊林下土壤微生物多樣性檢測
        4.1.5 外源基因水平轉移監(jiān)測
        4.1.6 外源基因在葉片中的降解速度檢測
        4.1.7 轉基因毛白楊花粉可育性分析
        4.1.8 數(shù)據分析
    4.2 結果與分析
        4.2.1 田間多年種植后外源基因穩(wěn)定性檢測結果
        4.2.2 轉基因楊樹葉片化感作用檢測結果
        4.2.3 對轉基因楊樹外源基因水平轉移情況分析
        4.2.4 轉基因楊樹林下土壤微生物多樣性檢測
        4.2.5 轉基因楊樹葉片降解葉片中外源基因殘留情況監(jiān)測
        4.2.6 對成熟轉基因毛白楊花粉可育性分析
    4.3 小結
5 討論
    5.1 AhDREB1轉基因毛白楊的耐鹽機制及非預期效應分析
    5.2 多耐鹽基因共轉化對受體植株耐鹽能力的改良的效果
    5.3 田間多年種植的轉基因毛白楊外源基因表達量下降
    5.4 田間多年種植的AhDREB1轉基因毛白楊沒有發(fā)現(xiàn)潛在危害
6 結論
參考文獻
附錄Ⅰ
附錄Ⅱ
個人簡介
導師簡介
獲得成果目錄
致謝


【參考文獻】：
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本文編號：3674833