玉米冷响应基因ZmNAP1功能分析及遗传转化研究

发布时间：2020-03-19 13:53

【摘要】：玉米(Z Mays L.)是喜温作物,但在我国粮食重要产地的东北地区,由于高纬度原因,造成冷害现象多有发生,严重威胁到我国的粮食安全~([1])。因此开展玉米耐冷相关基因及冷响应机制研究就显得尤为重要。针对此目的,本研究开展了耐冷基因克隆、功能验证,及其遗传转化的相关研究,为培育玉米新种质新品种奠定基础。具体研究结果如下:1.根据耐冷玉米自交系W9816蛋白质组学分析结果,克隆冷胁迫下表达上调的蛋白ZmNAP1(玉米核小体组装蛋白),其片段长度为1292bp。分析表明ZmNAP1编码370个氨基酸,并发现ZmNAP1蛋白具有较高的保守性。2.对玉米自交系W9816进行4℃低温处理,结果表明ZmNAP1基因在根、茎、叶中的表达量不同,对冷胁迫的应答速度不同,但均受冷诱导表达。3.构建了ZmNAP1基因过表达载体pCAMBIA-3301-35s-ZmNAP1,利用农杆菌介导法获得了T_3代过表达拟南芥株系。4℃低温萌发和NaCl处理鉴定该基因功能,结果表明ZmNAP1过表达可以提高拟南芥对冷胁迫及盐的耐受性,也表现出较高的抗冻性。对脯氨酸含量、POD及SOD活性等生理生化指标测定结果表明,过表达ZmNAP1基因提高了拟南芥植株耐冷性。4.优化农杆菌介导转化体系,侵染前对体细胞胚胎进行高渗培养0h、4h、8h处理,与对照相比,经高渗培养的再生植株阳性率从2.4%升高到6.3%。5.根据玉米转化体系优化条件,ZmNAP1基因过表达载体菌液对玉米自交系Y423进行遗传转化,获得阳性植株共151棵。
【图文】：

1.3 NAP1 研究进展NAP1(核小体组装蛋白 1)是组蛋白 H2A-H2B 的分子伴侣。组蛋白分子介导核小体去组装，在表观遗传调控和染色体重塑过程中有重要作用。组分子伴侣在动植物及酵母中都高度保守。 NAP1 通过去除或替换组蛋白 H2B，亦或调节核小体滑动，进而改变染色质的结构及遗传代谢功能，以影响细胞的分化及个体发育过程等[64]。NAP1 从人的 Hela S3 和小鼠 FM3A 细胞中作为一种有利于核小体组装构而在体外被分离[65][66]，并且被用作体外染色体组装系统的试剂[67]。NA真核细胞中高度保守，，且同系物存在于酵母[68]、果蝇[69]、线虫[70]、疟[71][72]、小鼠和人[66]以及大豆[73]、烟草和水稻[74][75]、拟南芥[75][76]中。NAP1 家

的克隆
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：Q943.2;S513

【参考文献】

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3 杨猛;魏玲;庄文锋;袁海洋;赵东旭;孙继;魏n\;;低温胁迫对玉米幼苗电导率和叶绿素荧光参数的影响[J];玉米科学;2012年01期

4 尹祥佳;翁建峰;谢传晓;郝转芳;王汉宁;张世煌;李新海;;玉米转基因技术研究及其应用[J];作物杂志;2010年06期

5 ;The Expression of Manganese Superoxide Dismutase Gene from Nelumbo nucifera Responds Strongly to Chilling and Oxidative Stresses[J];Journal of Integrative Plant Biology;2009年03期

6 张素芝;荣廷昭;;农杆菌介导的玉米遗传转化系统研究进展[J];遗传;2008年10期

7 刘丽霞;李德全;;农杆菌介导玉米遗传转化体系的研究进展[J];生物技术通报;2005年06期

8 罗洪发,钟秉强,杨正林,李云峰,何光华;水稻花粉管通道法导入高粱DNA的SSR分子验证[J];分子植物育种;2004年04期

9 权瑞党,尚梅,张举仁;农杆菌介导的玉米自交系愈伤组织转化条件的优化[J];植物生理与分子生物学学报;2003年03期

10 陈金慧,施季森,诸葛强,黄敏仁;植物体细胞胚胎发生机理的研究进展[J];南京林业大学学报(自然科学版);2003年01期

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3 刘自强;植物核小体组装蛋白1（NAP1）家族成员的功能鉴定[D];复旦大学;2008年

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1 吴宇;玉米萌发期和苗期耐冷性遗传基础研究[D];华中农业大学;2017年

2 李倩;抗冷基因ZmRLK克隆，功能分析及对玉米遗传转化的研究[D];吉林大学;2016年

3 张曼;玉米茎节再生体系建立及农杆菌介导AGPase基因转化玉米的研究[D];吉林大学;2013年

本文编号：2590309