水稻CCAAT家族转基因材料的获得及农艺性状分析

【摘要】CCAAT转录因子家族是碱性亮氨酸拉链大家族的成员之一，在生物体的细胞分化、能量代谢、生长发育等进程中发挥调控作用。水稻CCAAT家族共有46个不同基因序列，但迄今为止，对该家族功能的研究主要集中在几个基因上。本研究利用GatewayTM技术将克隆到的水稻CCAAT转录因子基因构建到改造过的植物表达载体pCambia1301上，并以农杆菌介导的方法将目的基因转化水稻。通过对T2代CCAAT家族转基因水稻在不同地点农艺性状进行分析，为进一步研究其基因功能提供理论依据。主要研究结果如下：1．CCAAT家族基因的克隆及转化以水稻品种“日本晴”为材料，采用GatewayTM技术克隆得到36个编码水稻CCAAT转录因子的基因，分别构建到转录激活表达载体VP64-pCambia1301-UbiN和转录抑制表达载体EAR-pCambia1301-UbiN中。利用农杆菌介导的方法进行水稻遗传转化，获得该家族17个基因共计513个T0代转基因株系。2．T1代转基因水稻优良株系的筛选根据T1代转基因水稻田间表型调查及产量测定结果，筛选出4个具有代表性的CCAAT转录因子基因：LOC_Os01g24460.1、LOC_Os01g70880.1、LOC_Os02g49370.1、LOC_Os08g09690.1，每个基因各3个株系，共计12份材料用于后续的田间表型鉴定试验。3．T2代转基因水稻农艺性状分析T2代转基因水稻农艺性状（株高、分蘖数、有效穗数、单穗实粒数、千粒重、结实率、单株产量）差异显著性分析表明：海南陵水和吉林长春两个试验点的CCAAT家族转基因水稻农艺性状差异主要表现在株高、单穗实粒数以及单株产量上，三个性状的平均水平显著高于对照材料（Kitaake）。相关性分析表明：不同试验点CCAAT家族转基因水稻的有效穗数、单穗实粒数与单株产量之间关联程度极高，简单相关和偏相关均达到极显著水平。4．转基因水稻分子生物学鉴定在T-DNA插入位点上下游设计VP64/EAR通用验证引物，以T2代转基因水稻（T1代种子经167mg/L潮霉素浸泡处理）基因组为模板进行PCR检测，测序结果表明在DNA水平上4个CCAAT家族基因已整合至水稻基因组中。Hpt基因的PCR检测结果也印证了上述结论。
【作者】陈正道；
【导师】都兴林；
【作者基本信息】吉林大学，作物栽培学与耕作学，2014，硕士
【关键词】水稻；转基因；CCAAT家族；转录因子；农艺性状；

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