转ZmABP9棉花抗逆功能分析和CRISPR/Cas9介导的棉花基因定点突变初探
发布时间：2021-08-25 09:30
棉花是世界范围内种植范围最广的经济作物之一,同时也是棉籽油和棉纤维的主要来源。但是干旱、高盐等非生物胁迫严重制约着棉花生长、发育和产量。ZmABP9是通过酵母单杂交的方法从玉米（Zea mays）幼胚中克隆筛选得到的一个编码bZIP转录因子的基因,其编码蛋白脱落酸应答元件连接蛋白 9（ABA responsive element binding protein 9,ABP9）能与玉米 catalase1（Cat1）基因的ABRE2元件相互作用。ZmABP9的表达显著提高了拟南芥对多个非生物胁迫的耐受性,但在棉花中的作用研究较少。另外,由于棉花基因组的复杂性,利用CRISPR/Cas9技术对棉花基因组的编辑有一定的困难。因此本课题通过农杆菌介导的遗传转化技术将ZmABP9基因转到棉花中进行抗逆功能分析,同时对通过CRISPR/Cas9系统介导的棉花基因定点突变进行了初步研究,这对培育具有耐旱耐盐的棉花新品系以及通过CRISPR/Cas9技术进行棉花功能基因组学的研究具有重要意义。在本实验中,首先通过农杆菌介导的遗传转化方法将ABP9基因成功导入陆地棉（Gossypium hirsutum...
【文章来源】：中国农业大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：113 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－７农杆苗介导的ＣＲＩＳＰＲ／Ｃａｓ９系统的遗传转化获得阳性苗及基因突变分析（Ｌｉｅｔａｌ．，２０口ａ〉
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【参考文献】：
期刊论文
[1]转基因小麦抗旱性鉴定及相关指标灰色关联度分析[J]. 罗影,赵军,王剑虹,裴怀弟,张斌科,叶春雷,李进京,欧巧明,王红梅,王炜. 干旱地区农业研究. 2015(01)
[2]转ABP9基因冬小麦的抗旱性评价[J]. 王炜,罗影,王剑虹,裴怀弟,陈玉梁,叶春雷,罗俊杰,杨随庄. 麦类作物学报. 2014(09)
[3]过量表达棉花GhSAP1提高转基因烟草的耐盐性[J]. 丁林云,张微,王晋成,田亮亮,李妮娜,郭琪,杨淑明,何曼林,郭旺珍. 中国农业科学. 2014(08)
[4]棉花叶肉原生质体分离及目标基因瞬时表达体系的建立[J]. 李妮娜,丁林云,张志远,郭旺珍. 作物学报. 2014(02)
[5]CRISPR/Cas9介导的基因组定点编辑技术[J]. 方锐,畅飞,孙照霖,李宁,孟庆勇. 生物化学与生物物理进展. 2013(08)
[6]我国转基因棉花研究与展望[J]. 赵丹,吴琼,沈丹,朱鹤,胡玉枢. 辽宁农业科学. 2013(01)
[7]抗逆转ABP9基因黑麦草和高羊茅植株的鉴定[J]. 张磊,吴金霞,董芳,梁华,叶兴国,路铁刚,赵军. 草业科学. 2010(07)
[8]2008年全球转基因作物发展回顾与展望[J]. 朱行. 粮食流通技术. 2010(02)
[9]转录因子ABP9转化大豆（Glycine max L.）及遗传转化条件优化[J]. 王昌陵,赵军,李英慧,范云六,张丽娟,刘章雄,关荣霞,吕淑霞,常汝镇,邱丽娟. 中国农业科学. 2008(07)
[10]Improvement of wheat drought and salt tolerance by expression of a stress- inducible transcription factorGmDREB of soybean （Glycinemax）[J]. GAO Shiqing1, XU Huijun1, CHENG Xianguo2, CHEN Ming1, XU Zhaoshi1, LI Liancheng1, YE Xingguo1, DU Lipu1, HAO Xiaoyan1 & MA Youzhi11. Key Laboratory of Crop Genetics and Breeding, Ministry of Agricul-ture/Institute of Crop Science, Chinese Academy of AgriculturaSciences, Beijing 100081, China; 2. Ministry of Agriculture Key Laboratory of Plant Nutrition and NutrienCycling, Institute of Agricultaral Resources and Regional PlanningChinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China. Chinese Science Bulletin. 2005(23)
博士论文
[1]ABP9过表达转基因玉米在大田中的抗旱表现[D]. Hussain Javed Umrani.中国农业科学院 2016
本文编号：3361862
【文章来源】：中国农业大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：113 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－７农杆苗介导的ＣＲＩＳＰＲ／Ｃａｓ９系统的遗传转化获得阳性苗及基因突变分析（Ｌｉｅｔａｌ．，２０口ａ〉
调誦破??ｎ：ｍ?ｉｃａ％?ｈａ％?ｉ４ｓ％．??图１－７农杆苗介导的ＣＲＩＳＰＲ／Ｃａｓ９系统的遗传转化获得阳性苗及基因突变分析（Ｌｉｅｔａｌ．，２０口ａ〉。??Ｆｉｇ．?１－７?Ｃｏｔｔｏｎ?ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｉｄｅｎ村托ａ片ｏｎ?ｏｆ?ｐｏｓｉ村ｖｅ?ｐｌａｎｔｌｅｔｓ?ｆｏｒ?ｍｕｔａｔｉｏｎ?ａｎａｌｙｓｅｓ．??ａ是将含有蝴ＭＴ及２５－／！虹；Ｃ化脚ＷＣｏ沾载体的农杆菌菌液侵染棉花下胜轴，经过潮霉素抗性筛选获得阳性转基因??再生幼苗。ｂ图是将获得的抗性愈伤进行ＤＮＡ提取，通过电泳检测突变条带并进行突变分析，例如Ｅ１的突变率??是１８．２％段的突变率是拉的突变率是２１．少／〇，?Ｅ４的突变率是１４．９％。??１．５．４?ＣＲＩＳＰＲ／Ｃａｓ９在植物抗非生物胁迫基因王程中的应用前景??２１??
中国农业大学博±学位论文?第Ｈ章结果与分析??一些生理指标如叶绿素、脯氨酸、可溶性糖Ｗ及丙二避等是检测植物抗逆能力的一个重要方??面，Ｗ对照组和２００?ｍＭ盐脚为１．２％?ＮａＣｌ）处理组生长一个月的棉花植株为材料，取其相同部??位的叶片进行逐四项指标的检测。测量时每个株系取Ｈ株长势相同植株，每棵植株取大小相同的??叶片，每棵植株的叶片重复测量３次。在作为对照的正常生长条件下，转基因和民１５棉花植株的??叶绿素、脯氨酸、可溶性糖１＾＾及丙二醒（ＭＤＡ）含量并没有明显差异。但在高盐胁迫条件下，转??基因株系的叶绿素，可溶性糖整体含量比民１５相比明显下降，脯氨酸的平均含量也有所下降。同时??与对照组相比这Ｈ种渗透保护剂的含量也有所下降，而ＭＤＡ含量上升。其中，两个株系（Ｌ２４和??Ｌ６旬与民１５相比，叶绿素分别上升了?：７６．０６％＞，４３．５９％，脯氨酸分别上升了?６．７９％），２．７１％，可溶性??糖分别上升了?１１．６７％，９．３９％。但是，转基因棉花的ＭＤＡ含量要低于Ｒ１５，统计结果显示是Ｌ２４??与Ｌ２６中ＭＤＡ的含量相较于民１５分别降低了?２６．８９％和１３．２９％调３－６）。脯氨酸、可溶性糖能够??保持细胞的渗透压，防止细胞过多的失水而损伤。在盐胁迫下，转基因植株保持比受体材料更高??的渗透物质含量，能更好的抵御来自盐离子的伤害，提高了抗逆性。此外较低的ＭＤＡ含量可减少??对生物大分子因交联聚合而引起的损害，减少对细胞的毒性，较高的叶绿素含量也会有利于转基??因植株进行光合作用，保持较拓盛的生命力。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]转基因小麦抗旱性鉴定及相关指标灰色关联度分析[J]. 罗影,赵军,王剑虹,裴怀弟,张斌科,叶春雷,李进京,欧巧明,王红梅,王炜. 干旱地区农业研究. 2015(01)
[2]转ABP9基因冬小麦的抗旱性评价[J]. 王炜,罗影,王剑虹,裴怀弟,陈玉梁,叶春雷,罗俊杰,杨随庄. 麦类作物学报. 2014(09)
[3]过量表达棉花GhSAP1提高转基因烟草的耐盐性[J]. 丁林云,张微,王晋成,田亮亮,李妮娜,郭琪,杨淑明,何曼林,郭旺珍. 中国农业科学. 2014(08)
[4]棉花叶肉原生质体分离及目标基因瞬时表达体系的建立[J]. 李妮娜,丁林云,张志远,郭旺珍. 作物学报. 2014(02)
[5]CRISPR/Cas9介导的基因组定点编辑技术[J]. 方锐,畅飞,孙照霖,李宁,孟庆勇. 生物化学与生物物理进展. 2013(08)
[6]我国转基因棉花研究与展望[J]. 赵丹,吴琼,沈丹,朱鹤,胡玉枢. 辽宁农业科学. 2013(01)
[7]抗逆转ABP9基因黑麦草和高羊茅植株的鉴定[J]. 张磊,吴金霞,董芳,梁华,叶兴国,路铁刚,赵军. 草业科学. 2010(07)
[8]2008年全球转基因作物发展回顾与展望[J]. 朱行. 粮食流通技术. 2010(02)
[9]转录因子ABP9转化大豆（Glycine max L.）及遗传转化条件优化[J]. 王昌陵,赵军,李英慧,范云六,张丽娟,刘章雄,关荣霞,吕淑霞,常汝镇,邱丽娟. 中国农业科学. 2008(07)
[10]Improvement of wheat drought and salt tolerance by expression of a stress- inducible transcription factorGmDREB of soybean （Glycinemax）[J]. GAO Shiqing1, XU Huijun1, CHENG Xianguo2, CHEN Ming1, XU Zhaoshi1, LI Liancheng1, YE Xingguo1, DU Lipu1, HAO Xiaoyan1 & MA Youzhi11. Key Laboratory of Crop Genetics and Breeding, Ministry of Agricul-ture/Institute of Crop Science, Chinese Academy of AgriculturaSciences, Beijing 100081, China; 2. Ministry of Agriculture Key Laboratory of Plant Nutrition and NutrienCycling, Institute of Agricultaral Resources and Regional PlanningChinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China. Chinese Science Bulletin. 2005(23)
博士论文
[1]ABP9过表达转基因玉米在大田中的抗旱表现[D]. Hussain Javed Umrani.中国农业科学院 2016
本文编号：3361862
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