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棉花(Gossypium hirsutum)是我国乃至全世界最重要的经济作物。棉纤维是己知纤维素纯度最高的天然资源之一,在世界纺织业中占有重要的地位。但棉花功能基因组学研究却相对落后。T-DNA介导的基因诱捕技术是近年发展起来的鉴定和分离基因的新方法,目前该技术已在植物功能基因组研究中扮演举足轻重的角色。
为了挖掘棉花基因组上的信息,配合植物功能基因组研究高通量的策略,给棉花生物技术和常规育种带来新的基因资源,本实验室在国际上首次构建了棉花Promoter-trap(启动子陷阱)体系。
该系统以一个没有启动子的GUS基因(β-葡萄糖苷酶基因)为报告基因,NPT-Ⅱ基因(新霉素磷酸转移酶基因)为选择标记基因。当T-DNA中报告基因GUS插入到内源基因启动子下游后,被内源基因启动子的驱动表达,报告基因的表达模式就是靶基因的表达模式。利用根癌农杆菌介导的遗传转化,以T-DNA为载体将promoter trap元件随机插入到棉花基因组,探讨了promoter trap在棉花功能基因组研究中的可行性,取得了以下几方面的进展:
1.探讨了农杆菌感染时间、共培养时间、共培养温度对农杆菌转化棉花下胚轴遗传转化率的影响,发现最佳的感染时间、共培养时间、共培养温度分别是5min,21℃,60h,这和金双侠(2006)研究的农杆菌转化胚性愈伤的结果不同。
2.利用根癌农杆菌介导的遗传转化,我们获得了212个转化子,172棵独立的突变体植株,经PCR扩增检测,78%的转化植株为阳性。
3.系统鉴定了这些突变体植株,获得了一些在形态上与正常植株明显有差异的突变体。
4.用组织化学染色手段检测了GUS基因在愈伤阶段、子叶胚、幼苗茎部和幼叶的表达频率和模式。发现GUS在愈伤和茎部中高效表达,在子叶胚中的表达模式也多种多样。
为了挖掘棉花基因组上的信息,配合植物功能基因组研究高通量的策略,给棉花生物技术和常规育种带来新的基因资源,本实验室在国际上首次构建了棉花Promoter-trap(启动子陷阱)体系。
该系统以一个没有启动子的GUS基因(β-葡萄糖苷酶基因)为报告基因,NPT-Ⅱ基因(新霉素磷酸转移酶基因)为选择标记基因。当T-DNA中报告基因GUS插入到内源基因启动子下游后,被内源基因启动子的驱动表达,报告基因的表达模式就是靶基因的表达模式。利用根癌农杆菌介导的遗传转化,以T-DNA为载体将promoter trap元件随机插入到棉花基因组,探讨了promoter trap在棉花功能基因组研究中的可行性,取得了以下几方面的进展:
1.探讨了农杆菌感染时间、共培养时间、共培养温度对农杆菌转化棉花下胚轴遗传转化率的影响,发现最佳的感染时间、共培养时间、共培养温度分别是5min,21℃,60h,这和金双侠(2006)研究的农杆菌转化胚性愈伤的结果不同。
2.利用根癌农杆菌介导的遗传转化,我们获得了212个转化子,172棵独立的突变体植株,经PCR扩增检测,78%的转化植株为阳性。
3.系统鉴定了这些突变体植株,获得了一些在形态上与正常植株明显有差异的突变体。
4.用组织化学染色手段检测了GUS基因在愈伤阶段、子叶胚、幼苗茎部和幼叶的表达频率和模式。发现GUS在愈伤和茎部中高效表达,在子叶胚中的表达模式也多种多样。