Sh2基因的定点突变及功能研究

【摘要】玉米是世界产量最大、种植范围最广的禾谷类作物，居三大粮食作物之首。玉米是重要的粮食作物，同时还是淀粉、制药、油料、糖浆、酒精工业的主要原料，在人们经济生产中占有非常重要的地位。对禾谷类作物的遗传改良一直深受国内外学者的关注，而常规育种与转基因育种的结合可以高效地加快育种进程。玉米基因组大小约为2500Mb，含有约50000个基因共同调控着产量、品质、抗逆等多个性状。如何从繁多的候选基因中分离克隆出各优良性状相关的目的功能基因成为转基因育种的一个重要问题。Sh2基因，编码玉米胚乳中AGPase的调控亚基，与AGPase酶活性高低有着紧密的联系。AGPase是淀粉合成代谢中的关键酶，它的高效表达可以有效提高玉米的淀粉含量及总体产量。关于玉米野生型Sh2基因遗传转化研究已有相应报道，而突变型Sh2基因的相关研究却少见报道。本研究从玉米自交系H99胚乳中分离得到野生型的Sh2基因，并通过定点突变的方法成功克隆获得HS33/Rev6Sh2突变型基因。为了更深入了解HS33/Rev6Sh2基因的功能，本实验以pCAMBIA3301为基础质粒，选择CaMV35S启动子，成功构建植物表达载体。利用浸花法侵染哥伦比亚野生型拟南芥，经PCR与RT-PCR检测获得了T2代HS33/Rev6Sh2转基因植株。分析发现：E1、E2生长条件下（详见正文），转基因拟南芥与对照相比，抽薹期有不同程度的推迟，而单位果荚籽粒数分别提高13.0%和34.6%。此外，E1生长条件下，转基因拟南芥与对照相比千粒重有所下降，而E2生长条件下千粒重增加13.8%。另外分别以骨干玉米自交系Y423幼胚和体细胞胚胎为受体材料，用农杆菌介导法转化HS33/Rev6Sh2基因，以期获得高淀粉高产量的优良玉米新种质。目前已获得T0代PCR阳性植株6棵。
【作者】姚光磊；
【导师】原亚萍；
【作者基本信息】吉林大学，植物学，2014，硕士
【关键词】玉米；定点突变；HS33/Rev6Sh2；功能验证；遗传转化；

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