紫苏FAD3/FAD7基因种子特异性表达载体的构建及遗传转化研究

发布时间：2021-03-20 17:00

　　α-亚麻酸（ALA）是一种人体必需的ω-3系列多不饱和脂肪酸,在体内可以代谢为DHA和EPA,具有增强智力、保护视力、预防心脑血管疾病、调节血压、血脂等功能。目前,ALA主要来源于深海鱼油,但我国食用油以植物油为主,如菜籽油、豆油、葵花油等,但它们ALA含量都较低,因此,在正常饮食情况下,我国国民每日摄入的ALA往往达不到人体所需。为改善国人ALA摄入不足的现状,开发富含ALA的植物资源具有重要的意义。菜籽油是我国主要的食用油之一,如果能提高油菜籽中ALA含量,则可以提高菜籽油的营养价值,并可以成为一个高含量的植物ALA来源。植物ALA主要存在于植物种子油脂中,由ω-3脂肪酸脱氢酶（FAD3、FAD7、FAD8）催化亚油酸转化而来,ω-3 FAD基因是ALA合成途径中的一个关键限速酶基因,通过调节该基因的过量表达,可以提高植物中ALA含量。紫苏是目前发现的ALA含量最高的油料作物,本研究利用PCR技术,克隆了紫苏高表达的FAD3、FAD7基因,并构建种子特异性表达载体pC2301M1NPB-EFAD3,pC2301M1NPB-EFAD7,通过农杆菌介导法进行了美国烟草和中双11号油菜的... 

【文章来源】：重庆师范大学重庆市

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 引言
    1.1 多不饱和脂肪酸及其功能
    1.2 脂肪酸脱氢酶研究进展
        1.2.1 脂肪酸脱氢酶的结构和分类
        1.2.2 ω-3 脂肪酸脱氢酶研究进展
    1.3 α-亚麻酸的植物资源和生理功能
    1.4 紫苏
        1.4.1 紫苏的生物学特性
        1.4.2 紫苏的药用价值
        1.4.3 紫苏籽脂肪酸组成分析研究
    1.5 根癌农杆菌特性及介导的遗传转化研究
        1.5.1 根癌农杆菌T i质粒的结构和功能
        1.5.2 Ti质粒载体的改造和分类
        1.5.3 根癌农杆菌转化植物的步骤
        1.5.4 农癌农杆菌转化法的优势
    1.6 研究目的与意义
    1.7 技术路线
2 试验材料与方法
    2.1 试验材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 载体和菌株
        2.1.3 主要试剂与培养基
        2.1.4 主要仪器设备
    2.2 紫苏FAD3/FAD7基因的克隆
        2.2.1 紫苏RNA的提取和逆转录
        2.2.2 紫苏FAD3、FAD7基因的克隆
    2.3 中间载体的构建
        2.3.1 构建表达载体的EFAD3/EFAD7序列克隆
        2.3.2 构建中间载体pUCm-T-EFAD3和pUCm-T-EFAD7
    2.4 重组质粒导入根癌农杆菌
        2.4.1 根癌农杆菌感受态细胞的制备
        2.4.2 重组质粒转化农杆菌GV3101感受态细胞
    2.5 根癌农杆菌介导的烟草遗传转化
        2.5.1 工程菌液的制备
        2.5.2 烟草遗传转化
        2.5.3 转基因植株的筛选与鉴定
        2.5.4 转基因烟草种子脂肪酸分析
    2.6 根癌农杆菌介导的油菜遗传转化
        2.6.1 无菌苗的获得
        2.6.2 工程菌株的培养
        2.6.3 转基因油菜苗的获得
        2.6.4 转基因油菜的筛选与鉴定
3 结果与分析
    3.1 种子特异性表达载体的构建
        3.1.1 中间载体的构建
        3.1.2 紫苏FAD3/FAD7基因种子特异性表达载体的构建
    3.2 根癌农杆菌介导的烟草遗传转化
        3.2.1 转基因烟草的获得
        3.2.2 转基因烟草的分子鉴定
        3.2.3 转基因烟草qRT-PCR检测
        3.2.4 转基因烟草脂肪酸分析
    3.3 根癌农杆菌介导的油菜遗传转化
        3.3.1 转基因油菜的获得
        3.3.2 转基因油菜的分子鉴定
        3.3.3 转基因油菜的qRT-PCR检测
4 讨论
    4.1 种子特异性表达载体的构建
    4.2 烟草的遗传转化研究
    4.3 油菜的遗传转化研究
5 结论
    5.1 取得的研究结果
    5.2 存在的不足和下一步打算
参考文献
附录A：攻读硕士学位期间发表论文及科研情况
附录B：pC2301M1DPB质粒图
附录C：紫苏FAD3/FAD7基因序列
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]不同变种及种源紫苏种子油脂肪酸组成及含量比较[J]. 周晓晶,李可,范航,刘通,李椿方,马超,刘玉军.  北京林业大学学报. 2015(01)
[2]高等植物脂肪酸去饱和酶及编码基因研究进展[J]. 曹福亮,王欢利,郁万文,程华.  南京林业大学学报(自然科学版). 2012(02)
[3]农杆菌介导的植物遗传转化研究进展[J]. 姚冉,石美丽,潘沈元,沈桂芳,张志芳.  生物技术进展. 2011(04)
[4]α-亚麻酸的研究进展[J]. 杨静,常蕊.  农业工程. 2011(01)
[5]利用基因芯片技术研究甘蓝型油菜油酸合成中差异表达基因[J]. 官梅,李栒,官春云.  作物学报. 2010(06)
[6]多不饱和脂肪酸对细胞膜功能影响的研究进展[J]. 李喜艳,王加启,卜登攀,魏宏阳,胡菡,周凌云.  生物技术通报. 2009(12)
[7]毛白杨亚油酸去饱和酶基因的克隆与表达模式分析[J]. 周洲,李永丽.  西北林学院学报. 2009(05)
[8]n-3多不饱和脂肪酸DHA、EPA研究进展[J]. 朱路英,张学成,宋晓金,况成宏,孙远征.  海洋科学. 2007(11)
[9]脂肪酸脱氢酶研究进展[J]. 李冠,杜钰,黄琼,李金玉.  食品与生物技术学报. 2007(02)
[10]种子特异性启动子研究进展[J]. 刘晓娜,付畅,黄永芬.  植物学通报. 2007(02)

博士论文
[1]农杆菌介导菊苣遗传转化体系的建立及富硫氨基酸基因的导入和表达定位[D]. 张玉.四川农业大学 2010
[2]番茄叶绿体ω-3脂肪酸去饱和酶基因（LeFAD7）的克隆及其在温度逆境下的功能分析[D]. 刘训言.山东农业大学 2006



本文编号：3091342