转orf25基因对烟草雄性不育性、ATP酶活性和ATP含量的影响研究

发布时间：2018-05-13 02:25

  本文选题：orf25基因 + 相对表达量　； 参考：《江西农业大学》2016年硕士论文

【摘要】：烟草orf25基因是ATP合酶的一个亚基基因,前期研究证实,其DNA序列在胞质雄性不育烟草及其相应保持系之间存在差异。为研究烟草orf25基因的功能及其与烟草雄性不育性的关系,本研究前期已分别构建了以组成型Ca MV35S和花特异型Pchs A为启动子的orf25基因表达载体和不含orf25基因的空载体,通过农杆菌介导法转入雄性不育烟草MS革新3号并获得转基因阳性植株。本研究以非转基因烟草雄性不育系MS革新3号及其保持系革新3号、转Ca MV35S启动子驱动的orf25基因表达载体(转35S-orf25)及不含orf25基因的空载体(转35S)烟草、转Pchs A启动子驱动的orf25基因表达载体(转Pchs A-orf25)及不含orf25基因的空载体(转Pchs A)烟草、普通组培苗(CK)为材料,通过对这些材料的orf25基因在根、茎、叶片及花蕾中相对表达量、ATP酶活性、ATP含量以及转基因烟草的株高和叶片数的测定与分析,探讨orf25基因与烟草雄性不育的关系以及对烟草ATP酶活性和ATP含量的影响。主要研究结果如下:1、对处于生殖生长期的烟草雄性不育系MS革新3号及其保持系革新3号,运用荧光定量技术测定orf25基因的表达量,同时测定ATP酶活性。结果表明,orf25基因在保持系不同器官中的表达量比不育系的相对较高,而在同一材料中,orf25基因在花蕾中的表达量最高,叶片次之,根部表达量相对较低;ATP酶活性也是保持系的比不育系的相对较高,而在同一材料中,花蕾中的ATP酶活性也最高,叶与根之间则无显著差异。相关性分析表明,同一器官中orf25基因的表达量与ATP酶活性之间存在着极显著的正相关。这表明orf25基因可能是烟草雄性不育产生的原因之一。2、在转基因再生苗初花期,转35S-orf25和转Pchs A-orf25不论是在叶片、花蕾、茎器官还是根器官中,其orf25基因的相对表达量均比CK及转35S和转Pchs A高,转35S-orf25除花蕾外,其他器官(叶、茎、根)中的orf25基因相对表达量均比转Pchs A-orf25高。另外在5种材料不同器官中,花蕾orf25基因的相对表达量是最高的。这表明orf25基因已成功导入转基因烟草中,同时其在烟草生殖生长期花蕾中表达量最高。3、转基因苗初花期,转35S-orf25和转Pchs A-orf25不论是在叶片、花蕾、茎器官还是根器官中,其ATP合酶活性均比CK及转35S和转Pchs A高,转35S-orf25除花蕾以外,其他器官(叶、茎、根)中的ATP合酶活性均比转Pchs A-orf25高。另外在5种材料不同器官中,花蕾ATP合酶活性是最高的。这表明orf25基因在一定程度上提高了ATP酶活性,并且在花蕾中ATP酶活性最高。4、运用荧光素酶-荧光素法测定处于初花期不同材料相应器官之间的ATP含量,结果发现,转35S-orf25和转Pchs A-orf25仅有叶片的ATP含量比CK及转35S和转Pchs A高,花蕾和茎器官中的ATP含量却比后者低,转35S-orf25的叶、茎器官和花蕾中的ATP含量均比转Pchs A-orf25高。另外5种材料花蕾中的ATP含量在整体上比叶片和茎器官高。可看出ATP含量的变化并不与orf25基因和ATP酶变化趋势一致。5、转组成型启动子Ca MV35S驱动的orf25基因的烟草,其叶片、根和茎中orf25基因的相对表达量、ATP酶活性都高于转花特异启动子Pchs A驱动的orf25基因的烟草;而花蕾中orf25基因的相对表达量、ATP酶活性则以转花特异启动子Pchs A驱动的orf25基因的烟草高。但ATP含量在花蕾、叶片及茎中都是转Ca MV35S驱动的orf25基因的烟草高于转Pchs A驱动的orf25基因的烟草。证明Ca MV35S作为组成型启动子能够提高转基因烟草各器官中的orf25基因的相对表达量、ATP酶活性和ATP含量,而Pchs A作为花特异启动子仅作用于花蕾。6、对MS革新3号普通组培苗(CK)及分别转35S-orf25、转35S、转Pchs A-orf25、转Pchs A的MS革新3号转基因烟草植株的株高和叶片数进行了测量,分析发现转35S-orf25和转Pchs A-orf25不论是在叶片数还是株高上均比CK及转35S和转Pchs A的转基因材料低,但转Pchs A-orf25的叶片数和株高均比转35S-orf25的转基因材料高。这表明组成型启动子Ca MV35S产生的过表达现象导致植株矮小和叶片数减少,而花特异启动子Pchs A仅作用于花蕾,不会产生株高和叶片数较低的现象。
[Abstract]:The effect of orf25 gene on the expression of orf25 gene and its maintainer line was studied . The results showed that the expression of orf25 gene was higher than that of sterile line . The ATP content of orf25 gene was higher than CK and 35S and Pchs A . The ATP content in flower buds and stem organs was higher than that of pchs A - orf25 . and the flower - specific promoter Pchs A acts only on buds and does not produce a phenomenon of high plant height and low number of leaves .

【学位授予单位】：江西农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S572

【参考文献】

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本文编号：1881243