吉大豆5号子叶节遗传转化体系的优化及GmPEPC4基因的功能分析
发布时间：2022-01-10 17:46
大豆是世界上主要的油料作物之一,高油品种选育一直是大豆育种者的重要工作内容。但油分含量是由多基因控制的数量性状,遗传稳定需多个世代,传统品种选育方法育种周期长,工作量大。利用基因工程手段可以定向获得遗传稳定的转基因品系,可提高育种效率。PEPC基因是植物中光合作用的关键酶。前人研究证明,PEPC基因作为中枢碳代谢途径中的关键节点,表达量与油脂含量相关,可将代谢流导向三羧酸循环,使碳通量向非脂积累方向流动,不易油脂积累。干扰该基因的表达可增加油分含量。本研究克隆了Gm PEPC4基因,构建RNAi载体,拟在高油大豆品种吉大豆5号中沉默Gm PEPC4基因,以期进一步提高大豆的油份含量。同时优化了吉大豆5号的遗传转化体系,为大豆品种选育提供技术支持。结果如下:1.本研究以大豆Williams 82为材料,利用PCR法克隆了大豆Gm PEPC4基因,成功构建过表达载体3300-PEPC4和1301-PEPC4、RNA干扰载体PFGC-PEPC4i。2.转化大豆毛状根、分子鉴定得到转基因的阳性材料,检测该外源基因对根的油脂及脂肪酸含量的影响。索氏提取结果显示,沉默Gm PEPC4基因的大豆毛状...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
未成熟植物种子中TAG合成途径[54]
第 1 章 文献综述三酯是一种脂肪分子，由甘油作为骨架，每个碳原子上的羟基（图 1.2）TAG 的脂肪酸中既有饱和脂肪酸，又有不饱和脂肪主要受内质网内发生的反应控制[62]。尼迪合成途径中，以甘油为骨架，在酰基转移酶的作用下，脂架上，从而形成三酰甘油[63]。GPAT，甘油－3－磷酸酰基转移步反应的酶，可以调控油脂的积累[64]。LPAT，叫做溶血磷酸在拟南芥和油菜中能显著提高油分[65]。DGAT，途径中唯一的酰甘油酰基转移酶基因，已在多个物种中发现其功能[66]。
图 1.3 C3植物叶片中 PEPC 的回补功能示意图[83]Fig. 1.3 Schematic illustration of the anaplerotic function of PEPC in leaves of C3plantPEPC2 和 PEPC4 基因主要表达在种子中，相较于同家族其他基因研究较多。2011 年，Deng 等[76]发现抑制 PEPC 基因的表达在莱茵衣藻中可提高含油量。近年来，在绿藻、微藻、小球藻及细菌中也证明了其功能[84]。马冬芹构建出了基因敲除表达载体以降低油菜中 PEPC 基因的表达[85]。2011 年，东北师范大学的陈伟[86]用 ihpRNA 证明沉默 PEPC 基因保守序列可以提高含油量。2017 年，张原宇等[87]利用 RNAi 证明沉默 PEPC 基因能提高油分含量。上述结果表明对 PEPC 基因表达机理方面的研究，的确与油分含量相关。1.6 RNA 干扰
【参考文献】：
期刊论文
[1]RNAi技术及其在植物中的应用[J]. 伍国强,刘海龙,刘左军. 分子植物育种. 2018(19)
[2]中国大豆种质资源遗传多样性研究进展[J]. 蒲艳艳,宫永超,李娜娜,刘艳,王秋玲,宋东涛,颜廷进,丁汉凤. 大豆科学. 2018(02)
[3]蔓花生PEPC基因家族的生物信息学分析[J]. 涂嘉琦,甘璐,冯兰兰,袁良兵,黎茵. 热带亚热带植物学报. 2018(02)
[4]植物种子油脂合成代谢及其关键酶的研究进展[J]. 蔡曼,柳延涛,王娟,孔宪辉,王旭文,李卫华,余渝,刘丽. 中国粮油学报. 2018(01)
[5]RNA干扰高油GmPEPc基因转入大豆研究[J]. 张原宇,董英山,于盛竹,邢国杰,李桐,郑惠景,张玲. 大豆科学. 2017(04)
[6]大豆光能高效利用的分子调控机制研究进展[J]. 娄璐岩,杨素欣,于慧,冷建田,张耀华,冯献忠. 土壤与作物. 2017(02)
[7]国审高油大豆新品种“吉农43”选育报告[J]. 陈喜凤,孙宁,赵宽,谷岩,康波,孙丰年,王振民. 吉林农业大学学报. 2017(03)
[8]甘蓝型油菜GPAT9基因克隆与生物信息学分析[J]. 邢蔓,刘少锋,邬贤梦,官春云,熊兴华. 分子植物育种. 2016(12)
[9]大豆翻译延伸因子GmEF1A干扰载体的构建及大豆遗传转化[J]. 廖文林,栾鹤翔,高乐,丁雪妮,宋英培,殷金龙,牛浩鹏,智海剑. 大豆科学. 2016(06)
[10]农杆菌介导大豆子叶节转化法外植体选择新方法[J]. 王爽,郭兵福,张丽娟,郭勇,金龙国,杨慧,邱丽娟. 大豆科学. 2016(05)
博士论文
[1]盐生四翅滨藜表达序列标签分析及AcEBP1蛋白在非生物胁迫下的功能鉴定[D]. 李敬涛.吉林大学 2017
[2]血小板microRNA-15b调控急性冠状动脉综合征患者介入术后血小板反应性的机制研究[D]. 王婧.北京协和医学院 2015
[3]大豆进口对中国种植业的影响研究[D]. 朱思柱.南京农业大学 2014
[4]大豆黄酮合成酶基因的克隆与RNA干扰调控异黄酮含量的研究[D]. 姜伊娜.上海交通大学 2013
[5]应用基因沉默技术调节大豆脂肪酸代谢进而选育高油和高油酸大豆新材料[D]. 陈伟.东北师范大学 2011
[6]大豆脂肪氧化酶基因RNAi表达载体的构建及表达调控的研究[D]. 马建.吉林农业大学 2008
[7]油菜高效再生体系的创建及农杆菌介导法基因转化研究[D]. 唐桂香.浙江大学 2004
[8]大豆组织培养体系优化与双价抗虫基因遗传转化的研究[D]. 王萍.东北农业大学 2002
硕士论文
[1]中美大豆期货的波动溢出效应研究[D]. 吴航宗.浙江财经大学 2018
[2]在两种转化的莱茵衣藻中pepc2基因表达的正反向调控[D]. 冯思豫.上海海洋大学 2017
[3]比较优势视角下中国大豆国际竞争力研究[D]. 吴章勋.信阳师范学院 2016
[4]中国大豆主栽品种遗传转化基因型的筛选[D]. 陈普.河北科技师范学院 2015
[5]大豆子叶节遗传转化体系的优化及基因IFS2和CHI Ⅱ的遗传转化[D]. 赵健如.吉林大学 2014
[6]大豆胚尖遗传转化体系的优化及CHS8，MYB12b2基因的遗传转化[D]. 陈虹地.吉林大学 2014
[7]高油、低酚棉种质创新研究初探[D]. 盖晶晶.河北师范大学 2014
[8]吉育47大豆子叶节遗传转化体系的建立与优化[D]. 孙昕.吉林大学 2013
[9]拟南芥甘油-3-磷酸酰基转移酶的三个基因（GPAT6，7，9）在种子油脂合成及幼苗耐盐中的作用[D]. 郝静芳.南京农业大学 2013
[10]进口大豆对中国大豆产业链的影响研究[D]. 毛一凡.河南工业大学 2013
本文编号：3581143
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
未成熟植物种子中TAG合成途径[54]
第 1 章 文献综述三酯是一种脂肪分子，由甘油作为骨架，每个碳原子上的羟基（图 1.2）TAG 的脂肪酸中既有饱和脂肪酸，又有不饱和脂肪主要受内质网内发生的反应控制[62]。尼迪合成途径中，以甘油为骨架，在酰基转移酶的作用下，脂架上，从而形成三酰甘油[63]。GPAT，甘油－3－磷酸酰基转移步反应的酶，可以调控油脂的积累[64]。LPAT，叫做溶血磷酸在拟南芥和油菜中能显著提高油分[65]。DGAT，途径中唯一的酰甘油酰基转移酶基因，已在多个物种中发现其功能[66]。
图 1.3 C3植物叶片中 PEPC 的回补功能示意图[83]Fig. 1.3 Schematic illustration of the anaplerotic function of PEPC in leaves of C3plantPEPC2 和 PEPC4 基因主要表达在种子中，相较于同家族其他基因研究较多。2011 年，Deng 等[76]发现抑制 PEPC 基因的表达在莱茵衣藻中可提高含油量。近年来，在绿藻、微藻、小球藻及细菌中也证明了其功能[84]。马冬芹构建出了基因敲除表达载体以降低油菜中 PEPC 基因的表达[85]。2011 年，东北师范大学的陈伟[86]用 ihpRNA 证明沉默 PEPC 基因保守序列可以提高含油量。2017 年，张原宇等[87]利用 RNAi 证明沉默 PEPC 基因能提高油分含量。上述结果表明对 PEPC 基因表达机理方面的研究，的确与油分含量相关。1.6 RNA 干扰
【参考文献】：
期刊论文
[1]RNAi技术及其在植物中的应用[J]. 伍国强,刘海龙,刘左军. 分子植物育种. 2018(19)
[2]中国大豆种质资源遗传多样性研究进展[J]. 蒲艳艳,宫永超,李娜娜,刘艳,王秋玲,宋东涛,颜廷进,丁汉凤. 大豆科学. 2018(02)
[3]蔓花生PEPC基因家族的生物信息学分析[J]. 涂嘉琦,甘璐,冯兰兰,袁良兵,黎茵. 热带亚热带植物学报. 2018(02)
[4]植物种子油脂合成代谢及其关键酶的研究进展[J]. 蔡曼,柳延涛,王娟,孔宪辉,王旭文,李卫华,余渝,刘丽. 中国粮油学报. 2018(01)
[5]RNA干扰高油GmPEPc基因转入大豆研究[J]. 张原宇,董英山,于盛竹,邢国杰,李桐,郑惠景,张玲. 大豆科学. 2017(04)
[6]大豆光能高效利用的分子调控机制研究进展[J]. 娄璐岩,杨素欣,于慧,冷建田,张耀华,冯献忠. 土壤与作物. 2017(02)
[7]国审高油大豆新品种“吉农43”选育报告[J]. 陈喜凤,孙宁,赵宽,谷岩,康波,孙丰年,王振民. 吉林农业大学学报. 2017(03)
[8]甘蓝型油菜GPAT9基因克隆与生物信息学分析[J]. 邢蔓,刘少锋,邬贤梦,官春云,熊兴华. 分子植物育种. 2016(12)
[9]大豆翻译延伸因子GmEF1A干扰载体的构建及大豆遗传转化[J]. 廖文林,栾鹤翔,高乐,丁雪妮,宋英培,殷金龙,牛浩鹏,智海剑. 大豆科学. 2016(06)
[10]农杆菌介导大豆子叶节转化法外植体选择新方法[J]. 王爽,郭兵福,张丽娟,郭勇,金龙国,杨慧,邱丽娟. 大豆科学. 2016(05)
博士论文
[1]盐生四翅滨藜表达序列标签分析及AcEBP1蛋白在非生物胁迫下的功能鉴定[D]. 李敬涛.吉林大学 2017
[2]血小板microRNA-15b调控急性冠状动脉综合征患者介入术后血小板反应性的机制研究[D]. 王婧.北京协和医学院 2015
[3]大豆进口对中国种植业的影响研究[D]. 朱思柱.南京农业大学 2014
[4]大豆黄酮合成酶基因的克隆与RNA干扰调控异黄酮含量的研究[D]. 姜伊娜.上海交通大学 2013
[5]应用基因沉默技术调节大豆脂肪酸代谢进而选育高油和高油酸大豆新材料[D]. 陈伟.东北师范大学 2011
[6]大豆脂肪氧化酶基因RNAi表达载体的构建及表达调控的研究[D]. 马建.吉林农业大学 2008
[7]油菜高效再生体系的创建及农杆菌介导法基因转化研究[D]. 唐桂香.浙江大学 2004
[8]大豆组织培养体系优化与双价抗虫基因遗传转化的研究[D]. 王萍.东北农业大学 2002
硕士论文
[1]中美大豆期货的波动溢出效应研究[D]. 吴航宗.浙江财经大学 2018
[2]在两种转化的莱茵衣藻中pepc2基因表达的正反向调控[D]. 冯思豫.上海海洋大学 2017
[3]比较优势视角下中国大豆国际竞争力研究[D]. 吴章勋.信阳师范学院 2016
[4]中国大豆主栽品种遗传转化基因型的筛选[D]. 陈普.河北科技师范学院 2015
[5]大豆子叶节遗传转化体系的优化及基因IFS2和CHI Ⅱ的遗传转化[D]. 赵健如.吉林大学 2014
[6]大豆胚尖遗传转化体系的优化及CHS8，MYB12b2基因的遗传转化[D]. 陈虹地.吉林大学 2014
[7]高油、低酚棉种质创新研究初探[D]. 盖晶晶.河北师范大学 2014
[8]吉育47大豆子叶节遗传转化体系的建立与优化[D]. 孙昕.吉林大学 2013
[9]拟南芥甘油-3-磷酸酰基转移酶的三个基因（GPAT6，7，9）在种子油脂合成及幼苗耐盐中的作用[D]. 郝静芳.南京农业大学 2013
[10]进口大豆对中国大豆产业链的影响研究[D]. 毛一凡.河南工业大学 2013
本文编号：3581143
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