利用海藻糖代謝培育抗逆植物的基因工程研究.pdf

1、非生物脅迫，尤其是高鹽，低溫，干旱是引起全球農作物產量下降的主要原因。植物對環(huán)境的適應主要依賴于信號轉導，脅迫相關基因的表達，及相關代謝物質的合成。因此，利用基因工程手段，改變植物相關基因表達，可以調節(jié)植物代謝，增強植物對逆境的抵抗能力。 海藻糖(α-D-glucopyranosyl-α-D-glucopyranoside)是一種非還原性二糖，廣泛存在于各種生物。海藻糖是生物體內的一種典型的應激代謝物，在各種惡劣條件的脅迫下，海

2、藻糖可對生物膜、蛋白質和核酸等生物大分子起到良好的保護作用。 在對海藻糖的代謝途徑充分了解的基礎上，本論文分別從合成和分解兩方面入手設計實驗方案：一方面我們構建了擬南芥海藻糖水解酶基因的ABA應答型特異性表達沉默載體，利用花序滴浸法通過農桿菌介導轉化擬南芥，對抗生素抗性培養(yǎng)板篩選得到的轉基因植株進行耐鹽耐凍生理分析，及RT-PCR和realtimePCR等分子驗證。結果表明：未經處理的轉基因擬南芥和對照中的海藻糖水解酶基因的表達

3、量相差不大，拷貝數均為104～105；轉基因植株中海藻糖水解酶基因隨高鹽或冷凍處理時間的延長表達量明顯下降，而對照擬南芥海藻糖水解酶的表達卻隨逆境處理時間的延長有一定的增長趨勢，一天內又恢復原表達水平，波動較小。說明本實驗構建的特異性沉默載體在轉基因苗里有效的發(fā)揮了沉默作用，抑制了海藻糖水解酶基因的表達，提高了轉基因苗的耐鹽耐凍性。另一方面，構建了來源于鹽藻的海藻糖合成酶基因TPS的ABA應答型表達載體，利用葉圓盤法轉化矮牽牛，并對篩選