玉米中5個抗逆相關轉錄因子基因的克隆及轉化玉米的研究.pdf

1、干旱等非生物脅迫因素是影響玉米品質與產量的主要因素之一,而玉米又是我國主要的糧食、飼料與經(jīng)濟作物,每年的需求量很大,因此培育抗旱節(jié)水的玉米新品種具有重要的意義。目前利用基因工程技術手段通過品種改良提高玉米品種的耐旱能力,是克服干旱危害最為經(jīng)濟有效的方法。
　　 轉錄因子(transcriptionfactor,TF)又稱反式作用因子,是一群能與真核基因啟動子區(qū)域中的順式作用元件發(fā)生特異性結合,從而保證目的基因以特定的強度、在特定

2、的時間與空間表達的蛋白質分子。當植物感受外界干旱、高鹽、低溫時,通過一系列信號傳遞,激活轉錄因子,轉錄因子與相應的順式作用元件結合后,激活許多逆境誘導基因的表達,從而增強植物對逆境的忍耐力。本實驗以玉米自交系吉444、Mo17、京24為材料,采用花粉管通道法將抗逆相關的轉錄因子基因導入玉米自交系,對玉米中DREB1A、DREB1D、AB15、DREB4、DREB3的5個轉錄因子基因是否具有抗逆功能作了初步研究,主要研究結果如下:

3、　　 1.從玉米基因組中克隆了4個轉錄因子基因:DREB1A、DREBJ1D、A815、DREB4,合成了1個轉錄因子基因DREB3,并構建了相應的正反義植物表達載體:pGM0229-DREB1A-EPSPS、pGM0229-DREB1D-EPSPS、pGM0229-AB15-EPSPS、pGM0229-DREB4-bar、pGM0229-DREB3-EPSPS。
　　 2.利用花粉管通道法以質?；蜣r桿菌的形式將構建好的5對正

4、反義表達載體分別轉入玉米自交系吉444,Mo17,京24等品種中。經(jīng)過除草劑(草甘膦或草丁膦)篩選,獲得3個轉錄因子基因(DREB4、DREB3、DREB1D)的T1代抗性苗,對其進行PCR(或PCR-Southern)分析,同時整合選擇標記基因與目的基因的植株有:轉pGM0229-DREB4-bar正義載體的質粒轉化的植株獲得3株陽性苗,農桿菌轉化的植株獲得2株陽性苗,轉pGM0229-DREB4-bar反義載體的質粒轉化的植株獲得1

5、株陽性苗;轉pGM0229-DREB3-EPSPS正義載體的農桿菌轉化的植株獲得2株陽性苗;轉pGM0229-DREB1D-EPSPS正義載體的質粒轉化的植株獲得2株陽性苗。初步結果表明已分別獲得了轉DREB4、DREB3、DREB1D基因的轉基因植株。
　　 3.對其中DREB4基因的T2代轉基因植株進行功能驗證,通過控水處理,進而測其生理指標,細胞膜穩(wěn)定性、葉片相對含水量、丙二醛含量、脯氨酸含量等4個生理指標均從一定程度上證