大豆硫苷代谢功能基因GmSOT1的遗传转化与功能鉴定

发布时间：2017-12-04 15:05

  本文关键词：大豆硫苷代谢功能基因GmSOT1的遗传转化与功能鉴定

  更多相关文章： 大豆 基因GmSOT1 胚尖 遗传转化 分子鉴定 抗虫性

【摘要】：大豆[Glycine max(L.)],双子叶植物纲豆科大豆属植物,为重要的粮油兼用作物。随着全球气候变化和农药过度的使用,大豆生产中病虫害日益加重。为了从源头寻找理想的大豆抗病虫相关基因,培育抗病虫大豆新品种,我们开展了大豆次生代谢相关的抗病虫害基因的挖掘工作。硫代葡萄糖苷(Glucosinolate,简称硫苷)是一种于十字花科植物中发现的次生代谢产物,其水解产物具有抑制细菌、真菌增殖和抗虫等功能。而关于大豆中硫苷抗病虫功能的相关研究报道甚少。本实验室前期的研究发现,在大豆根瘤中存在硫苷代谢途径,并首次从大豆根瘤中克隆出硫苷代谢途径中的关键酶基因—磺酸基转移酶基因GmSOT1。而GmSOT1基因的过表达是否会增加大豆植株中的硫苷含量从而提高其抗病虫的能力则尚未见报道。虽然转基因大豆已在全球范围大面积种植,但其遗传转化仍是具体实施的难点。尽管从理论上利用农杆菌介导法将外源基因转入大豆可缩短大豆良种选育进程,然而目前大豆的遗传转化效率仍极低,主要原因归咎为：1)大豆离体培养植株再生困难；2)实验操作重复性差；3)受体基因型间差异明显和转入基因的依赖性强；4)培养条件复杂,这极大程度地桎梏了利用转基因技术进行的大豆遗传改良。因此,建立一种高效的大豆离体培养再生体系,并在此基础上优化农杆菌介导的大豆遗传转化技术,是目前大豆遗传转化中亟待解决的一个难题。本研究以大豆K06-82胚尖为起始外植体,开展了大豆高效离体培养再生体系的优化,对以大豆胚尖为受体系统的遗传转化技术进行了改良,并进行了大豆GmSOT1的遗传转化,然后利用GUS染色、PCR检测、Southern blot杂交等方法对转GmSOT1基因的抗性植株进行了分析；初步鉴定了GmSOT1基因转基因植株的抗虫效果,同时测定了GmSOT1基因转基因植株的酶活水平,试验结果如下：1.建立了大豆K06-82的高效、稳定再生体系：以氯气消毒法获取外植体胚尖,以MSB5为基本培养基,不定芽诱导时先在附加3.0 mg/L 6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)的培养基上光下培养5 d,再转接至附加0.5 mg/L 6-BA和0.05 mg/L萘乙酸(NAA)的培养基上,2W继代一次;不定芽伸长培养基配方为：MSB5+0.2 mg/L 6-BA+0.3 mg/L赤霉素(GA3),2W继代一次；不定芽生根时培养基配方为：1/2MSB5+1.0 mg/L吲哚丁酸(IBA),该方法适用于带胚轴不定芽和不带胚轴不定芽生根,生根效率均达到96.7%左右。2.大豆遗传转化体系优化：对K06-82胚尖进行遗传转化时,预培养时间以24 h为宜,最佳侵染方法是28℃、200 r/min条件下侵染1 h,共培养时乙酰丁香酮(AS)使用浓度为200μmol/L,适合大豆K06-82转基因抗性芽生根的IBA浓度为1.2 mg/L,不带下胚轴的不定芽生根率高于携带下胚轴的不定芽生根率。随后用优化的遗传转化方法将GmSOT1基因转入K06-82胚尖,遗传转化效率达25.1%。3.大豆GmSOT1抗性植株的分子鉴定和抗虫性测试：利用GUS染色和PCR检测方法,初步证明GmSOT1基因已经转入大豆基因组中；再用Southern blot分子检测方法,确定GmSOT1基因已经转入大豆基因组中。从而,获得大豆GmSOT1转基因植株。利用已获得大豆GmSOT1转基因植株,开展抗虫性测试。结果表明,与对照组相比,转基因植株叶片危害等级均降低,幼虫平均体重降低且死亡率增加,而不同转基因株系之间的抗虫性存在一定差异。
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S565.1

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈应志;世界大豆生产和科研的进展(续一)[J];大豆通报;2005年01期

2 东平;;祖国的大豆[J];植物杂志;1977年04期

3 石桂芳;李迎庭;郭修广;陈富润;;抓关键措施提高大豆产量[J];河南科技;1981年02期

4 田家乐;;话说大豆[J];山西农业科学;1984年06期

5 蒋南群;;大豆的选种[J];农业科学通讯;1956年09期

6 李彪,朱莉;巨棵型大豆简介[J];天津农林科技;1997年02期

7 周文新;大豆药用成分的研究概况[J];作物研究;1997年02期

8 王淑琴,夏剑秋,郑环宇;大豆质量标准汇编及应用说明[J];大豆通报;2000年05期

9 徐庆玉;;对兴农2号大豆特征特性的分析[J];农村.农业.农民;2000年08期

10 郭蓓;大豆耐盐性研究的现状[J];北京农学院学报;2001年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 刘海坤;卫志明;;大豆遗传转化研究进展[A];中国植物生理学会第九次全国会议论文摘要汇编[C];2004年

2 王曙明;王跃强;赵丽梅;孙寰;;世界大豆育种研究进展与动向[A];中国青年农业科学学术年报[C];2004年

3 王跃强;王曙明;赵丽梅;孙寰;李建平;;杂交大豆制种技术研究进展[A];“振兴吉林老工业基地——科技工作者的历史责任”吉林省第三届科学技术学术年会论文集（下）[C];2004年

4 木金贵;王晓玲;赵德刚;白羊年;;大豆分子遗传连锁图谱的研究进展[A];海南生物技术研究与发展研讨会论文集[C];2006年

5 方晓阳;;大豆起源研究思路之探讨[A];The Influence of Agriculture Origin on Formation of Chinese Civilization--Proceedings of CCAST (World Laboratory) Workshop[C];2001年

6 雷勃钧;钱华;李希臣;刘昭军;吕晓波;;外源DNA直接导入法的大豆分子育种成效[A];植物分子育种——第四届全国植物分子育种学术研讨会论文集[C];2004年

7 雷勃钧;钱华;李希臣;刘昭军;;外源DNA直接导入法的大豆分子育种成效[A];中国作物学会2005年学术年会论文集[C];2005年

8 王萍;张忻爽;张淑珍;李文滨;;大豆不同基因型胚尖不定芽的诱导及对NaCl胁迫的反应[A];2009年中国作物学会学术年会论文摘要集[C];2009年

9 东惠茹;孙军明;丁安林;常汝镇;;大豆异黄酮的开发利用[A];中国自然资源学会全国第二届天然药物资源学术研讨会论文集[C];1997年

10 雷勃钧;;外源DNA直接导入(DIED)法的大豆分子育种成效[A];全国作物细胞工程与分子技术育种学术研讨会论文集[C];2003年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 本报记者 吴新光 通讯员 张双琦;今年大豆进口缘何前低后高[N];河北经济日报;2005年

2 雷鹏;大豆——国际期货市场的常青树[N];上海证券报;2008年

3 梅立红;浅谈我国大豆的比较优势[N];粮油市场报;2003年

4 驻札幌总领馆经商室 李健勇;大豆进口令欧盟头疼[N];国际商报;2000年

5 本报记者 徐海;赵相文和他的“神奇大豆”[N];吉林日报;2004年

6 赵普昌 记者 孟宝林;我市大豆收购价创新高[N];牡丹江日报;2007年

7 绿叶;新品大豆——激光810[N];山西科技报;2001年

8 吕梁市交口县温泉乡政府 郭兴文;吕梁旱作区大豆丰产栽培技术[N];科学导报;2010年

9 本报记者 李磊;特色大豆渐成加工企业“香饽饽”[N];期货日报;2007年

10 李江南 张正荣;高梁间种冬大豆效益高[N];四川科技报;2006年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 王永丽;斜纹夜蛾诱导大豆抗虫防御反应转录谱分析和分子功能研究[D];南京农业大学;2014年

2 朱思柱;大豆进口对中国种植业的影响研究[D];南京农业大学;2014年

3 郝荣华;大豆花型发育分子机制的初步研究[D];山东师范大学;2012年

4 乞永艳;大豆子叶异黄酮类次生代谢物的诱导及其微粒体部分蛋白的初步研究[D];中国农业科学院;2005年

5 张治安;吉林省大豆品种遗传改良中光合特性和硝酸还原酶活性变化的研究[D];吉林农业大学;2007年

6 刘海坤;农杆菌介导大豆高效遗传转化及热激控制转基因植物中外源基因的去除[D];中国科学院研究生院（上海生命科学研究院）;2005年

7 张涛;盐生和中生大豆属植物的结构比较研究[D];东北师范大学;2008年

8 陈丽丽;野大豆与栽培大豆杂交后代的鉴定评价研究[D];内蒙古农业大学;2013年

9 李强;大豆种质遗传多样性及表型性状关联位点发掘与优异位点序列分析[D];内蒙古农业大学;2014年

10 吴娟娟;大豆丙二烯氧化物合酶基因（GmAOS）的克隆和功能研究[D];南京农业大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 张迷敏;褐藻酸寡糖对大豆中大豆抗毒素累积及营养成分的影响[D];中国农业科学院;2015年

2 张蒙;大豆荚的化学成分研究[D];苏州大学;2015年

3 朱末;大豆冠层不同部位叶片光合特性的研究[D];吉林农业大学;2015年

4 李爽;发酵毛豆中大豆异黄酮苷元与总多酚含量测定及其药理活性研究[D];吉林农业大学;2015年

5 孟悦;不同大豆品种加工干豆腐品质评价的研究[D];吉林农业大学;2015年

6 初佳芮;链霉菌769对大豆生长过程中疫霉根腐病抗性及土壤微环境的影响[D];吉林农业大学;2015年

7 陈思羽;大豆冠层不同部位种子活力及萌发过程中子叶生理指标的变化[D];吉林农业大学;2015年

8 潘立君;大豆胚及胚乳发育的超微结构研究[D];东北农业大学;2015年

9 徐新华;黄淮海大豆机械化生产工艺及配套机械适应性的研究[D];河南农业大学;2015年

10 邓俊才;大豆种皮抗田间霉变的理化特性分析[D];四川农业大学;2015年

，

本文编号：1251388