我國小麥主產(chǎn)區(qū)大多處于干旱缺水地區(qū),每年都會發(fā)生不同程度的旱情,造成小麥減產(chǎn)。因此,培育抗旱性強的小麥品種是保持小麥高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的有效途徑之一。隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展,利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)創(chuàng)制抗旱轉(zhuǎn)基因小麥可以大大加快小麥抗逆品種改良的進程,縮短育種周期,保證小麥生產(chǎn)安全。目前,植物抗旱功能基因組研究大多集中在模式植物,缺少作物特別是小麥抗旱轉(zhuǎn)基因研究的報道。另外,轉(zhuǎn)基因植物抗旱性試驗大多數(shù)在室內(nèi)進行,缺少田間試驗的證據(jù)。課題組前期通過基因功能分析從耐鹽大豆品種鐵豐8號中鑒定克隆了抗旱相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子基因GmDREB3,功能分析證明GmDREB3基因可以顯著提高擬南芥抗旱性,進而通過基因槍最小表達框法將GmDREB3基因轉(zhuǎn)化我國主栽小麥品種濟麥22,得到一批轉(zhuǎn)基因小麥新材料。本論文擬通過田間試驗分析轉(zhuǎn)基因后代的田間抗旱性,結(jié)合生理指標(biāo)的測定分析轉(zhuǎn)基因小麥抗旱性的生理機制。結(jié)果如下:（1）轉(zhuǎn)基因后代的分子檢測:PCR檢測濟麥22轉(zhuǎn)GmDREB3基因T5代共8個株系,分別是 16SY 鑒 46、16SY 鑒 48、16SY 鑒 56、16SY 鑒 57、16SY 鑒 63、16SY 鑒211、16SY鑒... 

【文章來源】：山西農(nóng)業(yè)大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
第一章 文獻綜述
    1 DREB轉(zhuǎn)錄因子簡介
    2 DREB轉(zhuǎn)錄因子研究進展
        2.1 DREB轉(zhuǎn)錄因子的作用方式
        2.2 大豆GmDREB類轉(zhuǎn)錄因子轉(zhuǎn)化小麥的研究
    3 本研究的目的意義和主要研究內(nèi)容
        3.1 轉(zhuǎn)GmDREB3基因小麥T5代株系分子鑒定
        3.2 轉(zhuǎn)GmDREB3基因小麥T5代株系產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀的表現(xiàn)
        3.3 轉(zhuǎn)GmDREB3基因小麥T5代株系生理生化指標(biāo)測定
        3.4 GmDREB3蛋白穩(wěn)定性試驗
    4 技術(shù)路線
第二章 轉(zhuǎn)GmDREB3小麥T5代株系的分子鑒定
    1 材料
        1.1 試驗材料及取樣
        1.2 主要試劑
        1.3 主要儀器
    2 試驗方法
        2.1 小麥DNA提取及PCR鑒定
        2.2 小麥RNA提取、RNA反轉(zhuǎn)錄及RT-PCR
        2.3 Southern Blot分析轉(zhuǎn)基因小麥拷貝數(shù)
            2.3.1 大提小麥葉片基因組及純化
            2.3.2 小麥基因組酶切及酶切產(chǎn)物純化
            2.3.3 探針的標(biāo)記與純化
            2.3.4 瓊脂糖凝膠電泳及轉(zhuǎn)膜
            2.3.5 雜交
            2.3.6 洗膜與顯色
        2.4 小麥各組織蛋白提取及ELISA測定
            2.4.1 GmDREB3基因大腸桿菌轉(zhuǎn)化、單克隆挑選、搖菌及菌液PCR檢測
            2.4.2 GmDREB3基因原核誘導(dǎo)表達蛋白
            2.4.3 原核誘導(dǎo)蛋白純化
            2.4.4 蛋白凝膠的制備及SDS-PAGE凝膠電泳
            2.4.5 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線
            2.4.6 植物蛋白提取與定量分析
    3 結(jié)果分析
        3.1 轉(zhuǎn)GmDREB3基因小麥PCR檢測
        3.2 轉(zhuǎn)基因16SY鑒318株系的RT-PCR分析
        3.3 轉(zhuǎn)基因16SY鑒318株系的Southern Blot分析
        3.4 轉(zhuǎn)基因16SY鑒318株系各組織目標(biāo)蛋白表達量的ELISA測定結(jié)果
    4 討論
        4.1 轉(zhuǎn)基因小麥的PCR檢測
        4.2 轉(zhuǎn)基因小麥的Southern Blot
        4.3 驅(qū)動轉(zhuǎn)基因表達的啟動子特征分析
    5 小結(jié)
第三章 轉(zhuǎn)GmDREB3小麥田間抗旱性及農(nóng)藝性狀分析
    1 材料
        1.1 試驗材料
        1.2 主要儀器
    2 試驗方法
        2.1 轉(zhuǎn)基因株系及受體株系畝產(chǎn)測定
        2.2 轉(zhuǎn)基因株系及受體株系株高
        2.3 轉(zhuǎn)基因株系及受體株系畝穗數(shù)
        2.4 轉(zhuǎn)基因株系及受體株系穗粒數(shù)
        2.5 轉(zhuǎn)基因株系及受體株系穗粒重
        2.6 轉(zhuǎn)基因株系及受體株系千粒重
        2.7 數(shù)據(jù)分析
    3 結(jié)果分析
        3.1 轉(zhuǎn)GmDREB3基因各株系的產(chǎn)量表現(xiàn)
        3.2 轉(zhuǎn)GmDREB3基因各株系農(nóng)藝性狀分析
    4 討論
        4.1 小麥產(chǎn)量、抗旱指數(shù)與抗旱性的關(guān)系
        4.2 轉(zhuǎn)GmDREB3基因各株系農(nóng)藝性狀與抗旱性的關(guān)系
    5 小結(jié)
第四章 轉(zhuǎn)GmDREB3小麥灌漿期生理性狀測定與分析
    1 材料
        1.1 試驗材料
        1.2 主要儀器
    2 試驗方法
        2.1 轉(zhuǎn)基因株系及受體株系灌漿期葉綠素含量測定
        2.2 轉(zhuǎn)基因株系及受體株系灌漿期葉綠素?zé)晒鈩恿W(xué)參數(shù)Fv/Fm測定
        2.3 轉(zhuǎn)基因株系及受體株系灌漿期氣冠溫差測定
        2.4 數(shù)據(jù)分析
    3 結(jié)果分析
        3.1 轉(zhuǎn)GmDREB3基因小麥株系和對照株系灌漿期表型
        3.2 轉(zhuǎn)GmDREB3基因小麥葉綠素含量分析
        3.3 轉(zhuǎn)GmDREB3基因小麥葉綠素?zé)晒鈩恿W(xué)參數(shù)Fv/Fm分析
        3.4 轉(zhuǎn)GmDREB3基因小麥氣冠溫差分析
    4 討論
        4.1 GmDREB3基因?qū)D(zhuǎn)基因作物生理生化指標(biāo)以及抗逆性的影響
        4.2 葉綠素含量、葉綠素?zé)晒鈩恿W(xué)參數(shù)、氣冠溫差反映植物的抗旱能力
    5 小結(jié)
第五章 GmDREB3蛋白穩(wěn)定性分析
    1 材料
        1.1 供試材料
        1.2 主要試劑
        1.3 主要儀器
    2 試驗方法
        2.1 GmDREB3基因大腸桿菌轉(zhuǎn)化、單克隆挑選、搖菌及菌液PCR檢測
        2.2 GmDREB3基因原核誘導(dǎo)表達蛋白
        2.3 蛋白純化
        2.4 蛋白凝膠的制備及SDS-PAGE凝膠電泳
        2.5 模擬胃液消化GmDREB3蛋白穩(wěn)定性試驗
        2.6 模擬腸液消化GmDREB3蛋白穩(wěn)定性試驗
        2.7 GmDREB3蛋白熱穩(wěn)定性試驗
        2.8 熱處理蛋白Western Blot
        2.9 熱處理蛋白ELISA測定
    3 結(jié)果分析
        3.1 GmDREB3基因單克隆菌落和菌液PCR檢測
        3.2 原核誘導(dǎo)表達蛋白及純化蛋白分析
        3.3 GmDREB3蛋白模擬胃液消化穩(wěn)定性分析
        3.4 GmDREB3蛋白模擬腸液消化穩(wěn)定性分析
        3.5 GmDREB3蛋白熱處理穩(wěn)定性分析
    4 討論
        4.1 GmDREB3基因原核表達蛋白條件與表達量
        4.2 GmDREB3蛋白穩(wěn)定性與轉(zhuǎn)基因食品安全的相關(guān)性
    5 小結(jié)
參考文獻
ABSTRACT
附錄1 大豆GmDREB3基因序列(共597 bp)
附錄2 大豆GmDREB3基因氨基酸序列(共198個氨基酸)
附錄3 玉米Ubiquitin promoter基因序列(共1986 bp)
附錄4 NOS終止子序列(共253 bp)
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]我國小麥進出口貿(mào)易發(fā)展現(xiàn)狀、原因及對策[J]. 王新華,魯艷,王銳,杜江.  農(nóng)業(yè)經(jīng)濟. 2017(01)
[2]檢測技術(shù)在轉(zhuǎn)基因食品分析中的應(yīng)用[J]. 張巧苑.  現(xiàn)代食品. 2016(22)
[3]作物轉(zhuǎn)基因育種技術(shù)的應(yīng)用及安全性探討[J]. 徐九文,李天富,韓正姝,童繼平.  安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(30)
[4]小麥產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的相關(guān)分析和通徑分析[J]. 亓振,趙廣才,常旭虹,王德梅,陶志強,楊玉雙,王美,范仲卿,郭明明,王雨,孫通,劉孝成.  作物雜志. 2016(03)
[5]轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品檢測前沿技術(shù)與應(yīng)用[J]. 高男.  吉林農(nóng)業(yè). 2016(08)
[6]OsNAC2通過ABA依賴途徑負調(diào)控水稻的多種非生物脅迫反應(yīng)[J]. 羅莉瓊,呂波,陳旭,李捷,明鳳.  復(fù)旦學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(01)
[7]轉(zhuǎn)基因豬技術(shù)及其在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用[J]. 曾芳,李紫聰,董銳,吳珍芳,王翀.  畜牧獸醫(yī)學(xué)報. 2016(02)
[8]擬南芥誘導(dǎo)型啟動子rd29A的克隆及其功能鑒定[J]. 齊恩芳,賈小霞,馬勝,文國宏,胡新元,龔成文,王一航,李建武.  干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2015(04)
[9]原核表達抗伏馬菌素單鏈抗體的條件優(yōu)化[J]. 王赟,夏雪,黃江濤,黃順莉,吳儀,胡祖權(quán).  基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué). 2015(06)
[10]IPTG誘導(dǎo)時間、溫度對GnRH類似物蛋白表達量的影響[J]. 楊陽,王世立.  世界最新醫(yī)學(xué)信息文摘. 2015(15)

碩士論文
[1]轉(zhuǎn)基因小麥抗旱性生理生化及農(nóng)藝性狀鑒定[D]. 王曉東.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2016
[2]轉(zhuǎn)W16小麥回交株系基因表達特性及其抗旱機制研究[D]. 周永斌.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2012
[3]抗旱轉(zhuǎn)基因小麥株系鑒選及轉(zhuǎn)基因矮敗小麥輪回選擇群體構(gòu)建[D]. 鄭愛泉.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2011
[4]大豆抗逆相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子基因GmDREB3的功能分析及啟動子的克隆[D]. 孫嘯.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007



本文編號：3169293