两个棉花逆境相关锌指蛋白基因的转基因材料创制

【摘要】棉花是全球最重要的经济作物之一,陆地棉作为主要的棉花栽培种,其产量占全球棉花总产量的95%以上。但随着环境恶化,棉花在其生长区域频繁遭受干旱、高盐、低温等非生物胁迫的侵袭,严重影响着棉花的生长发育和产量提高。培育棉花抗逆新品种是棉花育种的重要任务之一。锌指蛋白是能与Zn2+特异性结合并折叠成手指状结构的一类蛋白质,其结构域通过半胱氨酸和组氨酸来结合Zn2+。锌指结构域能够结合DNA、RNA、蛋白质及脂质,含有锌指结构域的蛋白参与植物生命活动的各个过程,对植物的生物和非生物胁迫的应答反应也有一定的调控功能。棉花农杆菌介导转化法具有操作简单易行,转化效率相对较高,转入的基因拷贝数低,能够稳定遗传,再生后代可育性高等诸多优点,利用农杆菌介导的棉花遗传转化方法已被广泛利用于棉花转基因新材料的创制,其转化方法也被进一步优化。本文参照前人建立的棉花组织培养转化再生体系,并比较了不同载体转化事件对棉花组织培养再生进程的影响；通过构建植物双元表达载体,将GhZFP2和GhRCHY1两个逆境相关锌指蛋白基因通过农杆菌介导方法转入陆地棉中,获得转上述两个基因的转基因棉花To代材料。主要实验结果如下：建立了棉花遗传转化的组织培养再生体系,明确棉花组织培养的各生育时期形态特征；通过棉花组织培养技术,以陆地棉W0为受体,筛选出出愈能力较强,出胚速率较快的To代克隆株系,为棉花组织培养再生研究提供良好的受体材料；通过对比不同载体转化对棉花再生进程的影响,发现农杆菌侵染与否对受体材料各生育时期的出愈情况有显著影响,同时其再生进程也与转目标基因的功能相关；通过实时荧光定量PCR方法分析GhZFP2和GhRCHY1在不同逆境诱导下的表达特征,明确GhZFP2显著受ABA和PEG诱导上调表达,GhRCHYl显著受ABA,PEG和NaCl诱导上调表达；通过农杆菌介导的组织培养方法侵染棉花下胚轴进行转基因棉花材料创制,获得转pBI121-GhZFP2载体和pBI121-GhRCHY1载体的To代独立的阳性转基因克隆系各9个,为棉花抗逆育种研究提供了转基因抗性资源材料。
【作者】郭琪；
【导师】沈新莲；
【作者基本信息】南京农业大学，作物，2013，硕士
【关键词】棉花；组织培养；再生能力；逆境；锌指蛋白；转基因；

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