豌豆過氧化氫酶基因在玉米中的轉(zhuǎn)化.pdf

1、玉米在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要地位是不言而喻的，因此進(jìn)行玉米遺傳育種及基因改良工作就顯得尤為重要。玉米遺傳轉(zhuǎn)化中常用的受體系統(tǒng)普遍存在一些缺點(diǎn)，例如原生質(zhì)體的培養(yǎng)困難、遺傳穩(wěn)定性差；愈傷組織形成的再生植株無性系變異大，周期長等。這些缺點(diǎn)對于玉米優(yōu)良栽培品種的選育和培養(yǎng)造成了很大的困難，因此建立一種快速、高效、不受基因型限制的轉(zhuǎn)化受體系統(tǒng)成為所有玉米研究工作者的共同愿望。 玉米莖尖分生組織是一種很好的遺傳轉(zhuǎn)化受體，它省去了愈傷誘導(dǎo)培養(yǎng)

2、過程，具有操作簡便、體細(xì)胞無性系變異小、獲得再生植株的周期短等優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)以玉米莖尖作為遺傳轉(zhuǎn)化受體，用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法對玉米自交系昌7-2進(jìn)行了轉(zhuǎn)化，并獲得了轉(zhuǎn)基因苗，轉(zhuǎn)化率達(dá)到6％(陽性植株數(shù)占浸染種子數(shù)的百分比)。研究發(fā)現(xiàn)，該法周期很短，只需要40多天(愈傷組織作受體需要幾個(gè)月時(shí)間)就可得到轉(zhuǎn)基因植株。因此，本工作建立的玉米莖尖分生組織遺傳轉(zhuǎn)化受體是一種很好的受體系統(tǒng)。 我國干旱問題嚴(yán)重，有些受旱地區(qū)的居民還在生命線上掙扎，因

3、此提高玉米的抗旱、抗氧化能力，改良玉米的逆境耐受水平，在解決人民生活、國家生產(chǎn)及社會安定等方面都具有一定的意義。本工作構(gòu)建了單子葉植物表達(dá)載體，將tr-cat基因(由RuBP羧化酶小亞基轉(zhuǎn)運(yùn)肽編碼序列和豌豆過氧化氫酶基因組成的融合基因)重組到pCUA-als的KpnI位點(diǎn)，獲得了含有目的基因正向插入的植物表達(dá)載體：pCUA-tr-cat-als，目的基因由玉米u(yù)bi啟動子啟動。對轉(zhuǎn)基因植株進(jìn)行PCR分析和PCR-Southem雜交分析，

4、結(jié)果表明外源基因已經(jīng)整合到玉米基因組中。 用PEG-6000對所得到的轉(zhuǎn)基因植株進(jìn)行模擬干旱處理，結(jié)果表明，PEG濃度達(dá)到15％時(shí)，對照植株出現(xiàn)了明顯的萎蔫癥狀，而轉(zhuǎn)基因植株幾乎沒有干旱癥狀。通過對植株細(xì)胞膜損傷、光系統(tǒng)Ⅱ活性、丙二醛含量及過氧化氫酶活性等生理指標(biāo)的測定，結(jié)果顯示轉(zhuǎn)基因植株受傷害程度確實(shí)比對照小很多，并能在一定程度上維持正常的光合能力。 以上結(jié)果表明，tr-cat基因已經(jīng)轉(zhuǎn)入玉米中，并能有效清除體內(nèi)產(chǎn)生的