1、蒙古冰草(Agropyron mongolicum Keng)是禾本科冰草屬小麥族多年生草本植物,不僅具有極高的飼用價(jià)值,而且具有很強(qiáng)的抗逆性,富含大量的抗旱、抗寒、耐鹽基因,可以為牧草及近緣種作物(水稻、小麥、玉米等)的抗性改良及新品種選育提供寶貴的資源。本研究分離出蒙古冰草MwLEA3基因并進(jìn)行了功能驗(yàn)證,并首次克隆得到了蒙古冰草類反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子。主要研究結(jié)果如下:
1.分離了蒙古冰草MwLEA3基因,其全長(zhǎng)為705bp,開(kāi)
2、放閱讀框?yàn)?92bp,編碼163個(gè)氨基酸。
2.構(gòu)建了蒙古冰草 MwLEA3基因的亞細(xì)胞定位融合蛋白載體 pA7-MwLEA3,并將此載體及 pA7-GFP載體質(zhì)粒轉(zhuǎn)化至洋蔥細(xì)胞中進(jìn)行亞細(xì)胞定位。試驗(yàn)結(jié)果表明,pA7-MwLEA3融合蛋白集中分布在細(xì)胞核中,而對(duì)照pA7-GFP在整個(gè)細(xì)胞中均有分布,證明了MwLEA3基因表達(dá)的蛋白是核定位蛋白。
3.成功構(gòu)建蒙古冰草MwLEA3基因植物表達(dá)載體pCAM-MwLEA3,
3、并經(jīng)農(nóng)桿菌介導(dǎo)進(jìn)行煙草的遺傳轉(zhuǎn)化。對(duì)經(jīng)過(guò)抗性檢測(cè)的轉(zhuǎn)基因煙草 T0代植株進(jìn)行 PCR檢測(cè)、PCR-Southern、RT-PCR鑒定以及干旱脅迫試驗(yàn)。分子檢測(cè)結(jié)果表明,MwLEA3基因已整合到煙草基因組中,并在轉(zhuǎn)錄水平正常表達(dá);干旱脅迫試驗(yàn)結(jié)果顯示轉(zhuǎn)基因煙草植株的抗旱性高于野生型煙草植株。
4.對(duì)10個(gè)株系轉(zhuǎn)基因煙草T1代的卡那霉素抗性進(jìn)行研究表明,10個(gè)株系中,有7個(gè)株系的T1代的分離比例為3:l,符合孟德?tīng)柺竭z傳規(guī)律,這表
4、明MwLEA3基因是單拷貝插入;另外3個(gè)株系的T1代不符合孟德?tīng)柺?:1的遺傳規(guī)律,說(shuō)明這些植株中的MwLEA3基因可能是多個(gè)拷貝插入的。
5.構(gòu)建了35S啟動(dòng)子調(diào)控的具有MwLEA3基因反向重復(fù)結(jié)構(gòu)的ihpRNA表達(dá)載體pART27-MwLEA3(HB)-MwLEA3(EX),并通過(guò)凍融法轉(zhuǎn)化將MwLEA3基因的ihpRNA表達(dá)框架成功導(dǎo)入根癌農(nóng)桿菌LBA4404中。利用帶有目的表達(dá)載體的農(nóng)桿菌菌液侵染蒙古冰草愈傷組織,現(xiàn)正
5、在篩選分化培養(yǎng)基上培養(yǎng),后續(xù)試驗(yàn)正在進(jìn)行中。
6.首次克隆得到了蒙古冰草類反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子(MwRRT)基因,該基因片段長(zhǎng)度為1005bp,在1~225bp為非編碼區(qū),長(zhǎng)度為225bp,其氨基酸序列在226~1005bp,共780bp,編碼260個(gè)氨基酸。核苷酸及氨基酸同源性對(duì)比分析發(fā)現(xiàn),所克隆基因與小麥(Triticum aestivum)、水稻(Oryza sativa)、大麥(Hordeum vulgare)、高粱(Sorg