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农杆菌介导的水稻热激转录因子基因OsHsfA2的遗传转化及耐逆性鉴定

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摘要

中英文对照缩略语表

第一章 文献综述

1.1 农杆菌介导的水稻遗传转化研究进展

1.2 参与非生物胁迫植物热激转录因子的研究进展

1.3 热激转录因子的基本结构及分类

1.3.1 DBD

1.1.2 寡聚域(OD)

1.1.3 核定位信号域NLS

1.1.4 C端激活域(CTADs)

1.4 植物热激转录因子HSF的主要功能

1.5.热激基因表达的转录调节

1.5.1 HSF三聚化

1.5.2 HSF的核转位

1.5.3 HSF的磷酸化

1.5.4 HSF三聚体和HSE的结合

1.5.5 HSP自身对HSF的反馈调节

1.6 本研究的目的及研究内容

1.7 技术路线

第二章 转基因载体的构建及农杆菌的转化

1.材料与方法

1.1 实验材料

1.2 实验试剂

1.3 主要仪器设备

1.4 基因克隆及载体的构建

2.结果与分析

2.1 RNA质量检测

2.2 水稻OsHsfA2基因的克隆

2.3 转基因载体的验证

2.4 PBI HSFA2转入农杆菌EHA105

第三章 转基因水稻的组织培养和转基因水稻的分子检测及耐逆性鉴定

1.材料与方法

1.1.实验材料

1.2 实验试剂

1.3 主要仪器设备

1.4 培养基

1.5 实验方法

1.6 转基因苗的PCR验证

1.7 转基因苗耐逆性鉴定

2.结果与分析

2.1 转基因水稻的培育

2.2 转基因水稻的分子检测

2.3 转基因水稻的耐逆性鉴定

第四章 全文讨论

创新之处和存在的问题

参考文献

附录

致谢

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摘要

干旱、高温、高盐等是影响水稻生长发育,最终导致产量降低的最主要的环境胁迫。根癌农杆菌介导已成为转化单子叶植物的一种有效手段。水稻成熟胚高频率植株再生体系也基本建立,可通过导入一个转录因子促使多个功能基因发挥作用,这是提高作物抗逆性更为效的方法和途径。人们利用转录因子的这种特性,在改良植物的抗逆性方面已经了很多的尝试。生物体受到热胁迫后,会产生一系列的热胁迫响应,其中热激基因表达迅速增加,热激蛋白会在体内迅速积累。热激转录因子是热胁迫响应的主要调节因子,通过基因工程技术过量表达一些热激蛋白可以提高植物的耐逆性能力。本研究运用农杆菌介导的方法将连接到过表达载体和反义表达载体的热激转录因子基因转入水稻,增加或减少水稻中热激蛋白的表达量,进而初步研究了转基因水稻的耐逆性变化;为通过基因工程的手段提高水稻的抗逆性提供了一定技术途径和理论基础。
   本论文的主要研究结果如下:
   1.克隆水稻OsHsfA2基因,并且构建其过表达、反义表达载体。
   2.通过农杆菌介导的植物遗传转化方法将含过表达、反义的OsHsfA2基因表达载体导入粳稻品种日本晴,在含有G418的培养基上筛选获得水稻拟转基因植株。对其中转基因植株的半定量检测分析,证明转化成功。
   3.对具有二叶一心的T1植株在不同逆境胁迫处理下,丙二醛(MDA)含量及电解质泄露百分比测定结果显示,过表达转基因植株的上述指标含量均低于野生型,耐逆性均比野生性强;反义表达转基因植株的上述指标含量均高于野生型,耐逆性均比野生型差。
   4.对具有二叶一心的T1植株用20%PEG6000(模拟干旱)处理后发现,野生型比过表达突变体表现出严重的萎蔫,过表达突变体耐旱性比野生型强;反义表达突变体相对于野生型表现出更严重的萎蔫,耐旱性比野生型差。
   上述结果表明OsHsfA2基因可能在增强水稻耐逆性方面起作用。

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