一、提高小麦幼胚组织培养效果的初步研究(论文文献综述)
张凤丽[1](2020)在《利用转录因子TaLAX1创制小麦高效离体芽再生材料》文中指出遗传转化是小麦基因工程育种不可或缺的工具。已有的研究表明,离体芽的再生效率是影响遗传转化效率的重要因素。前人的研究多数通过筛选优良的基因型和外植体、优化培养条件等手段提高芽再生效率,而利用分子生物学技术克隆和鉴定调控小麦芽再生关键基因的研究相对较少。本研究克隆并鉴定到一个与水稻LAX PANICLE 1(LAX1)同源的基因,将之命名为Ta LAX1,过量表达Ta LAX1能够促进芽的再生,从而提高了阳性苗率。高效芽再生小麦种质的获取为转化其它优良基因奠定了基础,推动了转基因技术在改良小麦品质上的应用。具体研究结果如下:(1)小麦TaLAX1基因的进化树分析与鉴定根据RNA-Seq数据获得在愈伤组织芽分化阶段表达量上调的Ta LAX1基因,通过进化树分析和同源序列比对证实该基因与水稻中LAX1含有相同的b HLH结构域,且亲缘关系较近。以中国春小麦的茎尖c DNA为模板,成功克隆到Ta LAX1基因。(2)TaLAX1基因的表达模式分析烟草亚细胞定位显示TaLAX1蛋白定位于细胞核。在以中国春小麦幼胚为外植体进行芽再生诱导过程中,发现Ta LAX1基因在愈伤组织芽分化阶段表达水平较高。原位杂交结果显示,在小麦穗发育过程中,Ta LAX1基因在二棱期小穗原基起始处特异表达。因此,推测Ta LAX1可能调控小麦的芽再生与穗发育。(3)TaLAX1调控小麦芽再生的功能研究将p Ubi::TaLAX1-A过表达载体转化Fielder小麦幼胚,并同时转化空载体对照。研究发现,过表达Ta LAX1-A基因能够促进绿芽分化率以及阳性苗率,且分化绿芽的时间提前。利用芽再生效果较差的栽培品种山农28和中国春小麦幼胚进行遗传转化,结果显示,过表达Ta LAX1-A基因同样提高了愈伤组织的绿芽分化率和阳性苗率。将转入p Ubi::Ta LAX1-A的Fielder和山农28 T1代转基因植株的幼胚进行组织培养,并以野生型Fielder和山农28小麦幼胚为对照。结果显示,这两个品种小麦的T1代转基因植株具有很强的芽再生能力,表明Ta LAX1具有调控芽再生的功能。(4)过量表达TaLAX1-A T1代转基因植株的农艺性状分析通过观察T1代转基因植株的农艺性状发现,T1代转基因植株的抽穗时间较野生型对照提前约15天,分蘖数少于野生型对照。以上结果表明,Ta LAX1-A能够调控抽穗时间及分蘖等农艺性状,对农业生产具有重要的指导意义。
尹启琳[2](2020)在《小麦TaCKX1基因CRISPR/Cas9靶向编辑载体的构建及遗传转化体系的建立》文中研究说明普通小麦(Triticum aestivum L.,2n=42,AABBDD)为异源六倍体,是我国及世界上许多国家最主要的粮食来源之一,为人类提供约20%的能量。由于其基因组庞大,遗传结构复杂,绝大多数基因都存在多个拷贝,因此利用传统的正向或反向遗传学手段难以满足小麦基因组功能的解析及性状改良,致使小麦基因组研究远远落后于玉米、水稻等其他粮食作物。随着小麦全基因组测序、组装及注释工作的陆续完成,建立一种高效的反向遗传学手段将成为小麦基因组学研究与遗传改良的关键。基因编辑技术特别是成簇规律间隔的短回文重复序列及相关系统(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated 9,CRISPR/Cas9system),是目前基因突变或改造基因最具潜力的技术体系,具有特异性好、效率高以及高通量的特点。目前该技术在动物、植物研究中被广泛应用,为基因功能研究及遗传改良提供了新的技术与思路。本研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,以TaCKX1为目标基因,在实验室前期工作的基础上,成功构建了济麦22号小麦品种TaCKX1基因靶向编辑载体,并建立了完整的小麦幼胚离体培养再生体系。为快速、高效检测载体编辑效率,建立了一套较为完整的小麦叶肉细胞原生质体制备和瞬时表达技术操作流程。同时,本研究还对经过外显子捕获测序的部分济麦22号TILLING突变株进行了突变位点检测。主要结果如下:1.小麦幼胚离体培养再生体系的建立为搭建济麦22号小麦品种有效基因转化平台,本研究对小麦幼胚再生体系进行了探究试验,结果表明在MS基础培养基中添加2,4-D(2.0 mg/L)、脯氨酰胺(500mg/L)、谷氨酰胺(500 mg/L)、水解酪蛋白(300 mg/L)后,愈伤组织平均出愈率达92.2%,并产生颜色淡黄,表面多瘤状突起的胚性愈伤组织。在MS培养基中同时添加天冬酰胺和水解酪蛋白愈伤诱导效果要优于单独添加水解酪蛋白。在不添加任何激素的MS培养基中,小麦幼胚愈伤组织分化效率明显高于添加激素的分化培养基。2.TaCKX1基因靶向编辑载体的构建以TaCKX1为目标基因,在第一外显子共设计合成6对靶向编辑sgRNA并分别插入到pTaU6-sgRNA载体骨架。后将带有同源臂的特异性引物所扩增出的靶序列-gRNA片段定向插入载体骨架pYAO-Cas9。测序结果显示TaCKX1基因CRISPR/Cas9重组表达载体构建成功,为后续对于该基因的功能解析及育种应用奠定了基础。3.小麦原生质体的瞬时表达为对所构建的TaCKX1基因重组表达载体的编辑效率进行检测,通过正交和随机设计试验分析了小麦叶肉细胞原生质体制备过程的影响因素,确定了包括取材幼苗苗龄、取材叶位、酶解液渗透压、酶浓度和酶解时间等因素的最佳参数组合,分析了各因素影响原生质体产量的效应大小,建立了一套较为完整的小麦叶肉细胞原生质体制备和瞬时表达技术流程。综合分析正交试验和随机设计试验结果发现:苗龄为7 d的小麦第一片真叶,在纤维素酶浓度(M/V)1.5%、离析酶浓度(M/V)0.75%、甘露醇浓度0.8 mol/L条件下,固定酶解时间为5 h时,分离得到的原生质体最为完整且数量最多。经PEG介导,可实现GFP质粒AN580在原生质体内的瞬时表达,使济麦22号小麦叶肉原生质体的转化效率约达到40%。4.TaCKX1基因突变位点的检测对本实验室经过外显子捕获测序的部分TILLING TaCKX1突变株系进行突变位点检测发现:经检测的13个株系中,在A亚基因组中有2个突变株系存在单碱基突变位点,B亚基因组有4个突变株系存在单碱基突变位点,D亚基因组中有5个突变株系存在单碱基突变位点。对TaCKX1基因突变位点的检测,为后续对于该基因功能的研究及济麦22号小麦的品种改良奠定了基础。
姜明珠[3](2019)在《小麦光温敏雄性不育系337S不育相关基因的遗传转化及功能分析》文中指出雄性不育是自花和常异花授粉作物利用杂种优势的最重要、最有效途径,小麦杂种优势能否广泛利用在很大程度上取决于人们对小麦不同类型雄性不育的认识与理解。小麦雄性不育类型很多,有核不育、核质互作不育、光温敏不育等。我国小麦生产上小有利用的是光温敏雄性不育,研究小麦光温敏雄性不育的遗传及调控机制将拓展人们对小麦雄性不育的认识与理解,扩大小麦杂种优势利用。本研究对小麦光温敏雄性不育系337S短日低温不育条件下显着上调表达的几个基因进行了克隆,利用Gateway技术构建了其中三个候选基因Ta MS337S-3、Ta MS337S-4、Ta MS337S-5的超表达载体,利用基因枪介导法和农杆菌介导法对小麦不同品种幼胚进行了遗传转化,对转基因阳性苗进行了表型差异分析,同时将三个候选基因在拟南芥中进行了遗传转化和基因功能分析,主要结果如下:1.基因枪介导的小麦幼胚遗传转化:华麦2152为受体材料转Ta MS337S-3基因共获得了59株抗性苗,PCR检测其中有13株阳性苗;华麦2566为受体材料转Ta MS337S-5基因共获得了46株抗性苗,PCR检测其中有9株阳性苗;科农199受体材料转Ta MS337S-5基因共获得了39株抗性苗,PCR检测其中有2株阳性苗。2.农杆菌介导小麦幼胚的遗传转化:华麦2152为受体材料转Ta MS337S-3基因共获得了49株抗性苗,PCR检测其中有2株阳性苗;华麦2566为受体材料转Ta MS337S-4基因共获得了14株抗性苗,PCR检测其中有2株阳性苗;科农199受体材料转Ta MS337S-5基因共获得了49株抗性苗,PCR检测其中有5株阳性苗。3.转基因阳性苗的表型差异:与对应的受体亲本材料相比,转Ta MS337S-3基因的阳性苗分蘖数明显增多,生长势更旺,并且营养生长期明显延长,表明Ta MS337S-3基因是控制营养生长向生殖生长转化的关键基因之一,据此推测Ta MS337S-3基因可能与337S育性有关;转Ta MS337S-4基因的阳性苗植株相比受体亲本矮小瘦弱,小穗明显变小,并且部分小花的雄蕊短小,没有花粉散出,不能正常灌浆而形成种子,表明Ta MS337S-4基因对小麦的生长、小穗、小花发育,有负向作用,据此推测Ta MS337S-4基因应该与337S的不育性有关;转Ta MS337S-5基因的阳性苗植株在表型上与受体材料无明显差异,暂不能确定Ta MS337S-5基因与育性是否有关。4.以转Ta MS337S-3、Ta MS337S-5基因的T3代拟南芥株系,转Ta MS337S-4基因T2代单拷贝拟南芥株系为材料,研究三个候选基因对拟南芥生长发育的影响。结果表明,转Ta MS337S-3基因拟南芥其中两个株系发现分枝数明显增多,与野生型差异显着,并且开花时间比野生型晚了一周左右,与转基因小麦的表型趋向相似;Ta MS337S-4基因明显延缓了拟南芥的发育进程,与野生型相比,其抽苔开花时间迟了近20 d,且植株相对弱小,荚果长度、荚果数、株高、种子质量等性状表型值显着小于野生材料,亦与转基因小麦的表型趋向相似;转Ta MS337S-5基因的拟南芥5个株系性状与野生型差异较小,也与转基因小麦的表型趋向相似;基于转基因小麦、转基因拟南芥阳性苗的表型差异分析结果,可以认为,Ta MS337S-3、Ta MS337S-4基因与小麦光温敏雄性不育系337S的育性关联,Ta MS337S-5基因对337S的育性影响不大。
宋瑞莲[4](2019)在《小麦光温敏不育系337S的育性相关基因miR2275及其靶基因CAF1的克隆与遗传转化》文中研究指明MicroRNAs(miRNAs)是目前研究较多的一类存在于真核生物体内的长2024nt的内源性的单链小分子RNA。主要在转录后水平对基因进行表达调控,广泛参与植物生长发育过程。已有研究显示,一些特定的miRNA参与植物花药发育过程,是导致花药发育异常、产生雄性不育的重要原因之一。目前有关miRNA在植物花药发育中的研究报道主要集中于水稻、玉米、棉花、油菜等作物,在小麦上的研究报道不多,研究小麦花药发育过程中起作用的特定miRNA对小麦雄性不育与杂种优势利用研究有重要意义。本实验室前期以小麦光温敏雄性不育系337S在短日低温不育和正常可育条件下的花药为材料,通过RNA测序分析鉴定出了一些在小麦337S花药发育中差异表达显着的miRNAs。本研究以miR1127b、miR9652、miR2275为候选基因,构建出过表达载体在不同小麦愈伤中进行遗传转化。由于前期降解组测序时没有找到miR1127b、miR9652的靶基因,仅miR2275找到了其靶基因CAF1,故对CAF1基因进行了同源克隆,对miR2275基因进行了遗传转化研究,以期初步了解miR2275与靶基因CAF1在小麦生殖发育中作用。主要研究结果如下:1.miR2275、miR9652、miR1127b基因的遗传转化:借助于Gateway技术,构建了miR2275、miR9652、miR1127b基因的过表达载体,并通过农杆菌介导法和基因枪法转化不同小麦品种。转基因植株经初步PCR检测,基因枪介导的小麦幼胚遗传转化,miR2275基因转化共得到阳性苗18株,华麦2566阳性苗10株,Bobwhite7株,337S阳性苗1株,阳性率分别为1.94%、1.51%、0.23%。农杆菌介导小麦幼胚的遗传转化,miR1127b基因转化只有华麦2566得到1株阳性苗,阳性率为0.19%;miR9652基因转化只有Bobwhite得到1株阳性苗,阳性率为0.19%;miR2275基因转化共得到3株阳性苗,受体均为华麦2566,阳性率为0.99%。2.miR2275靶基因CAF1的同源克隆:前期研究对337S花药进行了降解组测序,仅miR2275找到了其靶基因CAF1。利用同源克隆方法克隆出了CAF1的6个同源基因,分别命名为CAF1-3A-1、CAF1-3A-2、CAF1-3B-1、CAF1-3B-2、CAF1-3D-1、CAF1-3D-2。生物信息学分析发现,除了CAF1-3B-2,另外5个基因均含有CAF1家族的高度保守结构域。其中CAF1-3A-1与CAF1-3A-2基因间同源性较高。CAF1-3B-2存在34bp的缺失,产生终止密码子,造成翻译的提前终止。只有CAF1-3D-1蛋白存在一个跨膜区域,CAF1-3B-1与CAF1-3D-2为疏水性蛋白,其余均为亲水性蛋白。3.靶基因CAF1的亚细胞定位与表达:分别构建了GFP与CAF1-3A-1、CAF1-3B-1、CAF1-3D-1、CAF1-3D-2的N端和C端融合的亚细胞定位载体,并在本氏烟草中进行了瞬时表达。定位结果显示,GFP与N端融合的蛋白在烟草细胞核、细胞膜或细胞壁中均出现绿色荧光,表明这4个蛋白均在细胞核、细胞膜或细胞壁中表达。另外构建了CAF1-3A-1、CAF1-3D-1、CAF1-3D-2的原核表达载体,并在BL21(DE3)大肠杆菌菌株中初步确定了适宜的表达条件,即在18℃、0.5mM IPTG下诱导12h均能使这3个蛋白表达。4.靶基因CAF1启动子基因的克隆:克隆了CAF1的6个启动子基因,构建了启动子驱动的GUS融合蛋白表达载体并通过农杆菌介导的花序侵染法转化野生型拟南芥,获得了相应的转基因植株。5.小麦转基因阳性苗的表型:对小麦转基因阳性苗的表型观察发现,与野生型材料华麦2566、华麦2152、Bobwhite、337S相比,转miR2275基因的阳性苗出现不结实和部分结实的现象。其中Bobwhite的1株阳性苗长势较弱,植株矮小,没有结实。337S的1株阳性苗从穗中部开始往上均表现出比野生型植株开颖角度大,雌蕊外露,仅穗基部有少量结实。这进一步显示,miR2275是决定337S不育性的重要因子之一。
谈晶晶[5](2018)在《小麦转基因技术优化的探索》文中研究表明利用基因枪和农杆菌介导法对小麦进行遗传转化获得转基因植物,为小麦性状的定向遗传改良提供了重要途径,但与其它作物相比,小麦转化效率低限制了转基因技术在遗传育种中的应用。因此,建立一个高效、稳定和完善的小麦转基因遗传转化体系尤为重要。基因枪介导法中,粒子轰击前后高渗培养和渗透剂种类选择和处理时间等是影响基因枪转化效率的重要因素;农杆菌介导法中,农杆菌侵染液浓度、侵染时间以及共培养基种类是影响农杆菌转化效率的关键。本研究以小麦品种科农199幼胚为外植体,对基因枪法和农杆菌介导法遗传转化体系中的关键因素进行了研究。依据小麦幼胚GUS瞬时表达的结果,研究基因枪法中幼胚取样时期、高渗培养基处理时间、渗透剂种类及浓度、高渗培养基成分和诱导培养基中2,4-D浓度等因素对遗传转化效率的影响;在农杆菌介导法中,研究了幼胚取样时期、菌液培养浓度、农杆菌悬浮液侵染时间、共培养天数以及共培养基种类等因素对遗传转化效率的影响,根据实验结果对小麦转基因技术进行了优化。此外,对具有取材方便易得、个体间生理状态相似的成熟胚的遗传转化技术也进行了研究。研究结果如下:1、基因枪介导法转化科农199幼胚,结果显示科农199在开花16天采集的幼胚GUS瞬时表达率显着高于开花14天时采集幼胚,有利于转化;对幼胚转化前进行高渗处理6 h、轰击后再次高渗处理18 h以及高渗培养基中以0.6 mol·L-1的蔗糖或2 mg·L-1 2,4-D的配制处理获得了相对较高的GUS瞬时表达,且显着优于其它处理。此外,设置诱导培养基中2,4-D浓度为2mg·L-1,GUS瞬时表达率高于浓度为1 mg.L-1、3 mg.L-1以及4 mg·L-1时的GUS瞬时表达率。2、农杆菌侵染科农199幼胚后进行GUS染色。相同侵染条件下,G2(1/10 MS)共培养基培养后的幼胚GUS瞬时表达率显着高于G1(MS)共培养基;共培养基为G1时,农杆菌介导科农199幼胚最适农杆菌菌液培养浓度A660值为0.8,15 min为农杆菌悬浮液侵染幼胚最佳时间;G2共培养基条件下,农杆菌培养菌液A660值为1.2、悬浮液侵染时间为10 min或延长共培养时间至3天时,显着提高了幼胚的GUS瞬时表达率。3、以小麦品种CB037和轮选987成熟种子为材料,从不同成熟胚预处理方法、不同诱导或分化培养基对小麦成熟胚愈伤组织诱导和分化的影响进行研究,进而对成熟胚再生技术进行了优化。结果表明轮选987的出愈率、分化率和植株再生率都显着优于CB037品种,将小麦成熟籽粒消毒杀菌处理后置于含有无菌水的培养皿中4℃过夜可改变成熟胚的生理状态,有利于组织培养;成熟胚不断形成愈伤组织过程中,诱导培养基MSA优于MSB诱导培养基;愈伤组织的分化过程中,MSC分化培养基对愈伤组织的分化效果显着优于MSD分化培养基,有利于提高成熟胚诱导产生愈伤再分化形成再生植株,这些优化条件能够应用于小麦成熟胚的遗传转化体系中。
李扬[6](2017)在《一粒小麦和二粒小麦蜡质差异及相关基因的分析研究》文中研究指明小麦表皮覆盖有一层蜡质,这层蜡质能够防止表皮非气孔性失水、抵御病虫害的侵害,在小麦抵御干旱和病虫害等方面均发挥重要作用,因此对小麦蜡质合成通路及相关调控基因的研究和发掘一直受到国内外研究学者的关注。田间观察发现一粒小麦和二粒小麦的表皮分别为光滑无白霜和白霜状,这可能预示着二者在蜡质含量和成分上存在差异,而这种差异极有可能是由于二粒小麦B基因组引入而产生。因此,本文对一粒小麦和二粒小麦不同发育时期叶和穗表皮蜡质的差异进行了气相色谱(Gas Chromatography-Flame Ionization Detector/Mass Spectrometer,GC-FID/MS)分析,并对以上不同时期不同部位的材料进行了扫描电镜(Scanning Electronic Microscopy,SEM)分析。利用大麦上新发现的蜡质合成基因在数据库中进行比对搜索,分析了同源基因的关系;此外,还研究了胚龄、低温预处理、基本培养基、生长素浓度、细胞分裂素浓度对一粒小麦幼胚组织再生的影响,为后续蜡质合成相关基因的功能研究奠定基础。研究结果如下:1.对一粒小麦和二粒小麦不同器官蜡质的研究发现:一粒小麦的叶片和颖壳、二粒小麦叶片三者的蜡质组成相似,均以初级醇(57.28%-72.32%)为主,其次为烷烃(11.12%-23.92%);一粒小麦叶鞘中烷烃(49.98%)含量最高,其次是初级醇(19.99%)和二酮(15.02%);二粒小麦颖壳和叶鞘中均以二酮(90.13%、86.04%)为主,然后是烷烃(2.35%、5.35%)和初级醇(2.92%、3.96%)。2.对一粒小麦和二粒小麦穗发育过程蜡质成分及含量分析发现:随生育时期的推移,二者蜡质积累量逐渐增多;一粒小麦中C26醇比例逐渐下降,C29烷烃比例逐渐升高;二粒小麦中β-二酮的比例先升高后下降,OH-β-二酮的比例先下降后升高,C29烷烃比例逐渐升高,初级醇均呈逐渐下降趋势。说明随生育时期的变化一粒小麦和二粒小麦穗表皮蜡质组分及含量不断变化,且在一粒小麦和二粒小麦中引起蜡质含量变化的物质存在差异。3.对二粒小麦不同生育时期叶片蜡质的研究发现:随着二粒小麦不同生育期的变化,蜡质的总量逐渐积累;初级醇为蜡质组成的最主要的部分(76.49%-80.20%),烷烃(7.52%-10.15%)其次;初级醇和烷烃的比例随二粒小麦生育时期的变化逐渐下降,而二酮的比例却显着上升。说明随生育时期的变化二粒小麦叶片表皮蜡质组分及含量不断变化。4.对蜡质晶体的研究发现:二粒小麦的颖壳和叶鞘表面为棒状晶体,一粒小麦的叶片、颖壳、叶鞘和二粒小麦的叶片表面为片状晶体;一粒小麦抽穗第1天颖壳表面无明显蜡质晶体存在,二粒小麦从抽穗第1天起就有蜡质晶体形成,表面的蜡质晶体始终很密集;一粒小麦颖壳表面的晶体最为稀疏,其次为叶鞘,叶片表面蜡质晶体最密集,二粒小麦颖壳、叶鞘和旗叶表面的蜡质晶体均比较密集;二粒小麦叶片返青期到抽穗期蜡质晶体逐渐变得密集,灌浆期叶片表面晶体较抽穗期变稀疏。说明在一粒小麦不同器官蜡质晶体形态相同,而二粒小麦中不同器官蜡质晶体形态存在差异,并且随生育时期的变化表皮蜡质晶体密集程度不断变化。5.在一粒小麦和拟斯卑尔脱山羊草中分别得到1个与大麦二酮合成相关基因CER-U相似度较高的序列,相似度分别为79.9%和90.2%;拟斯卑尔脱山羊草中得到1个与基因CER-Q相似的序列,相似度为88.8%,一粒小麦中未得到相似序列;一粒小麦中得到与基因CER-C相似度较高的序列3个,相似度分别为85.2%、71.7%和64.3%,拟斯卑尔脱山羊草中相似度较高的有2个序列,相似度为82.9%和88.7%。筛选得到了可能调控二酮合成的候选基因。6.对一粒小麦幼胚培养体系的建立进行了研究,结果表明,以扬花14-16天的一粒小麦幼胚为外植体愈伤诱导效果最好,此时出愈率最高(95.53%-98.34%),而且对外植体来源的幼穗进行低温预处理(4℃处理)0-3天。培养基以MSE3为基本培养基,诱导培养基中宜添加2.0 mg/L的2,4-D和0.5 mg/L的ABA,分化培养基中宜添加0.5mg/L6-BA和0.25mg/L的IAA。初步构建了一粒小麦幼胚的再生体系。
王宇宏,张彬,王玉国[7](2016)在《小麦幼胚离体培养再生体系的建立》文中指出选择不同小麦品种的幼胚作为试验材料,对影响其愈伤组织诱导及植株再生的因素进行分析。结果表明,小麦幼胚组培最适胚龄为1214 d;在最适胚龄下,基因型对胚性愈伤组织的发生频率影响较大,对小麦幼胚培养出愈率的影响并不显着。在加有2,4-D 1 mg/L+KT 0.5 mg/L的基本培养基中进行继代培养,晋农232、晋农318和晋农234胚性愈伤组织的诱导率最高,分别达74.6%,70.3%和60.8%。此外,培养基中添加一定量的含氮有机物,也可提高胚性愈伤组织的诱导率,即晋农232添加300 mg/L Gln,晋农318添加500 mg/L Gln+300 mg/L CH后,其胚性愈伤组织的诱导率均有显着提高。分化培养中,添加ZT 3 mg/L和NAA 1 mg/L对晋农232、晋农318和晋农234等3个品种愈伤组织诱导分化的效果最好,其再分化率分别达到72.5%,57.5%和62.5%。生根培养中添加IAA 0.8 mg/L的1/2基本培养基可以诱导芽快速生壮根。
王梅[8](2016)在《低温诱导删除位点特异性重组植物表达载体构建及小麦遗传转化研究》文中研究指明选择标记基因在植物遗传转化中至关重要,但其作用只存在于转化初期阳性转化子的筛选,成熟转基因作物中选择标记基因的存在大大增加其投放环境后的风险,比如超级杂草的产生等。彻底有效地解决这一问题的方法即选择标记基因的删除,利用诱导型位点特异性重组系统是目前行之有效并具有很大应用前景的手段。本研究利用新型位点特异性重组系统Par A/MRS构建了低温诱导删除植物表达载体pXL5523-fwcs-RDA,利用基因枪转化法和农杆菌转化法分别对小麦绵阳19的幼胚愈伤组织和成熟胚愈伤组织进行转化,并对前期获得的转基因后代植株进行抗旱性检测,实验结果如下:(1)低温诱导的ParA-MRS重组植物表达载体的构建及转化构建了由小麦中低温启动子wcs120诱导表达的、含有抗旱基因PYL5的植物表达载体pXL5523-fwcs-RDA,通过基因枪和农杆菌转化法转化小麦绵阳19,分别获得6株、7株转基因阳性植株,经过初步鉴定基因枪转化的阳性植株中有3株完成了选择标记基因的删除,为进一步研究ParA-MRS重组系统在无标记基因转化中的应用奠定了基础。(2)转基因后代小麦抗旱性检测对前期转化获得的PYL5基因转基因后代进行了抗旱性检测。与对照相比,转基因小麦干旱处理后萎蔫程度明显小于野生型,且复水后较快的恢复生长;干旱处理过程中,转基因小麦叶绿素含量降低程度及水分丧失程度均小于非转基因小麦,而可溶性糖积累高于非转基因小麦,在高渗条件芽和根的延伸速度均小于野生型,结果初步证明PYL5基因转基因后代植株抗旱性提高,为小麦抗旱遗传改良奠定基础。
徐凤[9](2016)在《节节麦幼胚和成熟胚再生体系建立》文中研究表明节节麦(Aegilops tauschii Cosson),属于禾本科小麦族山羊草属,是普通小麦(Triticum aestivum L.)D基因组的供体种。本研究以节节麦幼胚为外植体材料,进行了4因素不同水平的正交设计试验,探索了基本培养基、碳源、2,4-D、KT等因素对节节麦幼胚愈伤组织诱导、分化及成苗等组培特性的影响;以节节麦成熟胚为外植体,探索了2,4-D、转分化时间、KT、6-BA和IAA复配对成熟胚愈伤组织诱导、分化及成苗等组培特性的影响,以寻求建立高效的节节麦幼胚和成熟胚再生体系。研究结果如下:1.研究了基本培养基、碳源及2,4-D等因素对节节麦幼胚愈伤组织诱导效果的影响。结果表明,基本培养基对出愈率有显着影响,且MS培养基对应出愈率最高;而碳源种类及2,4-D浓度对幼胚出愈情况无显着影响,出愈率均在83.41-94.38%之间。基本培养基和2,4-D浓度对节节麦幼胚胚性愈伤率具有显着的影响,3种培养基中,MS培养基对应的胚性愈伤率最高,平均胚性愈伤率为74.41%;在添加2.0 mg﹒L-12,4-D的培养基上获得的胚性愈伤率最高,平均胚性愈伤率为75.26%;而碳源种类对节节麦幼胚胚性愈伤率的影响不显着。2.研究了基本培养基、碳源、2,4-D及KT等因素对节节麦幼胚愈伤组织分化效果的影响。结果表明,基本培养基、2,4-D和碳源等三个因素对节节麦幼胚愈伤分化率的影响不显着,但KT对幼胚愈伤分化率和成苗率具有显着影响,当KT浓度为1.0mg﹒L-1时愈伤分化率和成苗率均最高,平均愈伤分化率和平均成苗率分别为64.44%和7.34%。综合各因素对节节麦幼胚植株再生的影响,研究认为,节节麦幼胚最佳的愈伤诱导培养基为:MS培养基+3.0 mg﹒L-12,4-D+15 g﹒L-1蔗糖+15 g﹒L-1甘露醇,愈伤分化培养基为:MS培养基+1.0 mg﹒L-1KT+15 g﹒L-1蔗糖+15 g﹒L-1甘露醇。3.研究了2,4-D浓度、转分化时间对节节麦成熟胚愈伤组织诱导和分化的影响。发现不同2,4-D浓度对节节麦成熟胚的出愈率、胚性愈伤率、愈伤分化率和成苗率均有显着影响,且这四个指标均随着2,4-D浓度的增加呈先升高后下降的趋势,当浓度为2.0 mg﹒L-1时均达到最大值,分别为:62.17%、39.96%、49.45%和4.20%。转分化时间从25天到40天的处理均对节节麦成熟胚愈伤分化率和成苗率无显着影响,但转分化时间为25天和30天的愈伤组织大部分较为干燥,愈伤质量比35天和40天的质量高。4.研究了KT(附加0.05 mg﹒L-1 NAA)对节节麦成熟胚愈伤组织分化和成苗效果的影响。结果表明,KT对节节麦成熟胚愈伤分化率和成苗率均具有显着影响,愈伤分化率和成苗率均随着KT浓度的升高呈单峰变化,当KT浓度为2.0 mg﹒L-1时均达到最大值(64.44%和2.22%)。6-BA和IAA复配对节节麦成熟胚愈伤组织分化和成苗的影响表现为:固定IAA浓度为0.25 mg﹒L-1时,节节麦成熟胚愈伤分化率和成苗率随着6-BA浓度的增加呈先升高后下降的趋势,6-BA浓度为1.5 mg﹒L-1时二者均达到最大值,分别72.03%和6.35%;当6-BA的浓度为1.0 mg﹒L-1,愈伤分化率和成苗率随IAA浓度的增加同样呈先升高后下降的趋势,IAA浓度为0.25 mg﹒L-1时愈伤分化率和成苗率均达到最大值,分别为64.80%和5.56%。
张月琴[10](2015)在《小麦幼胚及成熟胚茎尖组织丛生芽诱导研究》文中研究指明小麦是世界上种植范围最广的粮食作物之一,改良品质、增强抗性及提高产量已尤为重要。遗传转化是小麦品种分子改良的重要手段,而建立高效的小麦离体组织培养再生体系是小麦遗传转化的基础。目前,小麦遗传转化的主要受体是小麦幼胚愈伤组织,但其取材受季节限制、转化植株的嵌合特性及依赖于基因抢的遗传转化方法限制了这一技术的推广和应用,利用茎尖作为受体进行遗传转化在水稻、玉米等作物上已有了应用,但由于小麦茎尖离体培养特性差,因此,至今未见到离体培养成功的报道,而茎尖作为受体可以为农杆菌介导的小麦遗传转化体系的建立及解决遗传转化中存在的嵌合体现象提供新的途径和方法,因此,本研究以小麦幼胚和成熟胚为材料,通过供体材料的预处理、芽萌发培养和诱导培养过程中不同影响因子的优化,进行了小麦茎尖组织诱导丛生芽分化研究,旨在探索影响小麦幼胚及成熟胚茎尖组织丛生芽诱导的条件和因素,建立高效的小麦幼胚及成熟胚茎尖组织诱导丛生芽的技术体系,为小麦转基因分子育种提供更优良的转化受体,取得了以下研究结果:1.为了解决遗传转化中离体芽直接转化成苗出现的嵌合体现象,以5个普通小麦品种(系)的幼胚为材料,研究了TDZ(噻二唑苯基脲)、6-BA(6-苄基脲嘌呤)、4-PU(N—苯基—N′—4—脲)、TDZ与IBA(吲哚丁酸)复配及TDZ与6-BA复配对小麦幼胚茎尖丛生芽诱导的影响。结果表明,在萌发培养基中添加TDZ对小麦的幼胚萌发率有一定影响:在设计的浓度梯度范围内,随着TDZ浓度的增加,西农183的幼胚萌发率呈增加趋势;而千斤早、小偃22、扬麦12及扬麦18的幼胚萌发率呈先增加后降低的趋势,萌发率均在4mg·L-1时达到最大,且千斤早的最高幼胚萌发率可达92.2%,较对照提高了20.4%,同时,萌发培养基中添加TDZ有利于丛生芽的诱导。在诱导培养过程中,不同激素种类、浓度及复配对小麦幼胚茎尖丛生芽的分化有重要影响,5种诱导处理在最佳浓度及复配组合的前提下,3mg·L-1 TDZ与0.5mg·L-1 IBA复配诱导效果最好、3mg·L-1 TDZ与1mg·L-1 6-BA复配次之、3mg·L-1 TDZ单独诱导偏差、1mg·L-1 6-BA较差、2mg·L-1 4-PU最差。因此,小麦幼胚茎尖丛生芽形成的最优激素处理为4mg·L-1 TDZ诱导萌发,3mg·L-1 TDZ与0.5mg·L-1 IBA复配诱导不定芽和丛生芽的形成和发育。5个供试材料的幼胚茎尖丛生芽分化效果也有差异,其扬麦18的茎尖丛生芽诱导率、平均不定芽个数最高、扬麦12次之、千斤早偏低、西农183较低及小偃22最低。本研究结果可以为建立高效的小麦幼胚茎尖丛生芽诱导体系及转基因育种选择优良的转化受体提供一些参考。2.为了给遗传转化提供更好的受体,从而降低离体芽转化直接成苗出现的嵌合体现象,以5个普通小麦品种(系)为材料,研究了小麦籽粒TDZ浸泡预处理及激素对小麦成熟胚茎尖组织丛生芽形成的影响。结果表明,TDZ浸泡预处理降低了小麦成熟胚萌发率,但显着提高了小麦茎尖组织丛生芽的分化,在TDZ最佳浓度5mg·L-1时,5种供试小麦材料的成熟胚茎尖组织丛生芽诱导率和平均不定芽个数均达到最高;萌发培养基中TDZ浓度为4mg·L-1时,小麦成熟胚茎尖组织丛生芽的诱导率和平均不定芽个数最高;诱导培养基中细胞分裂素TDZ和6-BA浓度均为3mg·L-1时,诱导小麦成熟胚茎尖组织丛生芽的效果最佳,并且TDZ诱导效果优于6-BA;细胞分裂素与生长素配合诱导时,在3mg·L-1 TDZ和0.5mg·L-1 IBA复配、3mg·L-1 6-BA与0.05mg·L-1 2,4-D(2,4-二氯苯氧乙酸)复配时,诱导效果较好,但低于细胞分裂素单独诱导的效果;诱导培养基中附加不同有机添加物和诱导培养时间不同对小麦成熟胚茎尖组织丛生芽诱导均有一定影响。结果表明,诱导培养中添加500 mg·L-1水解酪蛋白、250 mg·L-1 L-天门冬酰胺和200mg·L-1L-谷氨酰胺,诱导天数为30天时,5种供试材料的成熟胚茎尖组织丛生芽诱导率最高和平均不定芽个数最多,其中,扬麦18的最高成熟胚茎尖组织丛生芽诱导率及最多平均不定芽个数分别达到84.1%和7.99个,比对照分别提高了7.1%和1.28个;同时基因型对小麦茎尖丛生芽诱导有重要影响,供试的5个材料中,扬麦18的丛生芽诱导率最高,扬麦12次之,千斤早、西农183较差、小偃22最差。5种供试材料的不定芽个数显着增加,扬麦18最多,小偃22最少。3.综合考虑,在实验设计范围内,幼胚茎尖组织诱导丛生芽的最佳程序为:4mg·L-1TDZ促其萌发,3mg·L-1 TDZ与0.5mg·L-1 IBA复配诱导不定芽和丛生芽的发育。成熟胚茎尖组织诱导丛生芽的最佳程序为:5mg·L-1 TDZ预处理浸泡小麦籽粒,4mg·L-1 TDZ促其萌发,在诱导培养基中添加3mg·L-1 TDZ、500mg·L-1水解络蛋白、250mg·L-1 L-天门冬酰胺和200mg·L-1L-谷氨酰胺进行诱导,诱导天数为30d。
二、提高小麦幼胚组织培养效果的初步研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、提高小麦幼胚组织培养效果的初步研究(论文提纲范文)
(1)利用转录因子TaLAX1创制小麦高效离体芽再生材料(论文提纲范文)
符号说明 |
中文摘要 |
Abstract |
1 前言 |
1.1 小麦遗传转化与离体芽再生的研究进展 |
1.2 影响小麦芽再生的因素 |
1.2.1 外植体对芽再生的影响 |
1.2.1.1 以幼胚为外植体 |
1.2.1.2 以成熟胚为外植体 |
1.2.1.3 以幼穗为外植体 |
1.2.1.4 其它外植体 |
1.2.2 培养条件对芽再生的影响 |
1.2.2.1 培养基成分 |
1.2.2.2 激素的种类和浓度 |
1.2.2.3 其他培养条件 |
1.3 利用提高基因表达水平促进芽再生效率的研究进展 |
1.3.1 过量表达芽再生调控基因 |
1.3.2 强效启动子 |
1.4 水稻LAX1基因的研究进展 |
1.4.1 LAX1基因的研究现状 |
1.4.2 bHLH与植物的生长发育 |
1.5 本研究的目的与意义 |
2 材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 实验所用植物材料 |
2.1.2 农杆菌菌株 |
2.1.3 实验所需酶及试剂 |
2.1.4 主要仪器及设备 |
2.1.5 引物合成及序列测定 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 培养基配制 |
2.2.1.1 大肠杆菌培养基配制 |
2.2.1.2 农杆菌培养基配制 |
2.2.2 遗传载体的构建 |
2.2.2.1 小麦总RNA的提取 |
2.2.2.2 cDNA第一条链的合成 |
2.2.2.3 实时荧光定量PCR |
2.2.2.4 目的基因的克隆 |
2.2.2.5 目的基因片段的回收 |
2.2.2.6 大肠杆菌感受态细胞Top10的制备 |
2.2.2.7 热激法转化大肠杆菌 |
2.2.2.8 阳性菌株的检测 |
2.2.2.9 质粒DNA的提取 |
2.2.2.10 目的片段与表达载体的酶切 |
2.2.2.11 目的片段与表达载体连接 |
2.2.3 过表达载体转化农杆菌 |
2.2.4 农杆菌介导的遗传转化 |
2.2.4.1 农杆菌侵染液的制备 |
2.2.4.2 小麦遗传转化 |
2.2.4.3 幼胚愈伤组织的诱导和分化 |
2.2.4.4 数据统计及计算方法 |
2.2.5 转基因植株的分子鉴定 |
2.2.5.1 转基因植株叶片基因组DNA的提取 |
2.2.5.2 转基因植株的PCR检测 |
2.2.6 原位杂交 |
2.2.6.1 植物组织的固定与包埋 |
2.2.6.2 探针的合成与处理 |
2.2.6.3 杂交液的配制 |
2.2.6.4 脱蜡与复水 |
2.2.6.5 杂交后处理 |
2.2.6.6 信号的检测 |
2.2.7 愈伤组织石蜡切片 |
2.2.7.1 材料的固定 |
2.2.7.2 材料脱水透明与包埋 |
2.2.7.3 材料脱蜡与染色 |
2.2.8 亚细胞定位 |
3 结果与分析 |
3.1 小麦TaLAX1基因的鉴定与进化树分析 |
3.1.1 小麦TaLAX1基因的鉴定 |
3.1.2 小麦TaLAX1与其他物种同源蛋白进化树分析 |
3.2 TaLAX1基因的时空表达模式分析 |
3.2.1 TaLAX1基因在愈伤组织中的表达模式分析 |
3.2.2 TaLAX1基因的组织表达模式分析 |
3.2.3 TaLAX1基因在穗发育过程中的表达模式分析 |
3.3 TaLAX1蛋白的亚细胞定位 |
3.4 TaLAX1-A过表达载体的构建和小麦遗传转化 |
3.5 过表达TaLAX1-A对转化当代芽再生效率的影响 |
3.5.1 过表达TaLAX1-A转化Fielder能够促进芽再生 |
3.5.2 过表达TaLAX1-A能够促进栽培品种山农28 芽再生 |
3.5.3 过表达TaLAX1-A能够促进中国春芽再生 |
3.6 T0代转基因植株鉴定 |
3.7 T1代转基因植株表型分析 |
3.7.1 Fielder T1 代转基因植株芽再生能力观察 |
3.7.2 山农28T1代转基因植株芽再生能力观察 |
3.7.3 T1代转基因植株农艺性状统计分析 |
4 讨论 |
4.1 TaLAX1能够提高不同基因型小麦的芽再生效率 |
4.2 小麦TaLAX1 基因与水稻LAX1 基因的功能差异 |
4.3 过量表达TaLAX1基因促进芽再生的应用前景 |
5 结论 |
参考文献 |
致谢 |
(2)小麦TaCKX1基因CRISPR/Cas9靶向编辑载体的构建及遗传转化体系的建立(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
中英文缩略词简表 |
1 文献综述 |
1.1 小麦育种概述 |
1.2 小麦组织培养研究进展 |
1.2.1 小麦组织培养中外植体的选择 |
1.2.2 小麦组织培养中培养基的优化 |
1.2.3 组织培养在小麦遗传育种中的应用 |
1.3 细胞分裂素与细胞分裂素氧化/脱氢酶 |
1.3.1 细胞分裂素 |
1.3.2 细胞分裂素氧化脱氢酶 |
1.4 CRISPR/Cas9 基因编辑技术 |
1.4.1 CRISPR/Cas9 系统的基本结构 |
1.4.2 CRISPR/Cas9 系统的作用原理 |
1.4.3 CRISPR/Cas9 基因编辑技术的应用 |
1.5 TILLING技术研究进展 |
1.5.1 TILLING技术的原理及操作流程 |
1.5.2 TILLING技术在小麦中的应用研究进展 |
1.6 本研究的目的和主要内容 |
2 小麦幼胚离体培养再生体系的建立 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 培养基 |
2.1.3 试验仪器 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 无菌外植体的制备 |
2.2.2 愈伤组织的诱导 |
2.2.3 胚性愈伤继代培养 |
2.2.4 胚性愈伤分化培养 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 植物激素对小麦幼胚胚性愈伤组织诱导的影响 |
2.3.2 不同激素处理对小麦幼胚胚性愈伤组织分化的影响 |
3 小麦Ta CKX1 基因CRISPR/Cas9 靶向编辑载体的构建 |
3.1 试验材料 |
3.1.1 菌种及载体 |
3.1.2 试验试剂及溶液配制 |
3.1.3 试验仪器 |
3.2 试验方法 |
3.2.1 载体骨架pTaU6-sgRNA质粒扩繁 |
3.2.2 质粒提取 |
3.2.3 pTaU6-sgRNA质粒酶切及回收 |
3.2.4 sgRNA靶点设计及其寡核苷酸链的合成 |
3.2.5 目的片段扩增 |
3.2.6 sgRNA重组载体的构建 |
3.2.7 连接产物转化 |
3.2.8 鉴定重组质粒及测序 |
3.2.9 载体骨架pYAO-Cas9 线性化 |
3.2.10 PCR扩增pTaU6-sgRNA-TaCKX1 重组质粒中的靶片段 |
3.2.11 同源重组 |
3.2.12 同源重组产物转化大肠杆菌感受态细胞 |
3.2.13 重组表达载体检测及测序 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 载体骨架pTaU6-sgRNA质粒酶切 |
3.3.2 pTaU6-sgRNA-TaCKX1 重组质粒检测 |
3.3.3 载体骨架pYAO-Cas9 线性化 |
3.3.4 PCR扩增 |
3.3.5 同源重组与测序 |
3.4 讨论 |
4 小麦原生质体的瞬时表达 |
4.1 试验材料 |
4.1.1 植物材料 |
4.1.2 试验试剂及溶液配制 |
4.1.3 试验仪器 |
4.2 试验方法 |
4.2.1 小麦原生质体分离过程 |
4.2.2 确定原生质体最佳分离条件 |
4.2.3 PEG介导的原生质体转化和基因组DNA提取 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 酶解液的组成及酶解时间对原生质体产量的影响 |
4.3.2 叶片来源因素对原生质体产量的影响 |
4.3.3 PEG介导的原生质体转化 |
4.4 讨论 |
5 济麦22号TILLING突变系Ta CKX1 突变位点的检测 |
5.1 试验材料 |
5.1.1 植物材料 |
5.1.2 试验试剂及溶液配制 |
5.1.3 仪器设备 |
5.2 试验方法 |
5.2.1 TILLING突变系DNA的提取及检测 |
5.2.2 全外显子捕获测序 |
5.2.3 济麦22 号小麦TILLING突变系Ta CKX1 基因突变位点检测 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 DNA纯度、浓度及质量检测 |
5.3.2 PCR扩增与连接转化 |
5.3.3 TaCKX1基因序列比对 |
5.4 讨论 |
结论及主要创新点 |
后续工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录一 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录 |
(3)小麦光温敏雄性不育系337S不育相关基因的遗传转化及功能分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略语表 |
第一章 文献综述 |
1 引言 |
2 小麦杂种优势的利用 |
3 雄性不育研究进展 |
3.1 雄性不育的主要类型 |
3.1.1 细胞核雄性不育(GMS) |
3.1.2 核质互作雄性不育(CMS) |
3.1.3 光温敏雄性不育(PTMS) |
3.2 雄性不育机理研究 |
3.2.1 绒毡层发育与雄性不育 |
3.2.2 蛋白质、糖、氨基酸、酶类、Ca2+等生理生化特征与雄性不育 |
3.2.3 线粒体DNA组与雄性不育 |
3.2.4 RNA编辑与雄性不育 |
4 小麦光温敏雄性不育研究进展 |
4.1 小麦光温敏雄性不育的种类 |
4.2 小麦光温敏雄性不育机理的研究 |
4.2.1 小麦光温敏雄性不育的细胞学特征 |
4.2.2 小麦光温敏雄性不育生理生化研究 |
4.2.3 小麦光温敏雄性不育的分子研究 |
5 相关基因的研究背景 |
5.1 植物核苷二磷酸激酶(NDPKs)的研究进展 |
5.2 RNA识别基序蛋白家族(orrm)研究进展 |
5.3 线粒体内膜转位酶复合体(TIM)的研究进展 |
6 小麦转基因研究进展 |
6.1 小麦转基因方法 |
6.1.1 农杆菌介导法 |
6.1.2 基因枪法 |
6.1.3 花粉管通道法 |
6.2 小麦外植体的选择 |
6.2.1 小麦幼胚 |
6.2.2 小麦成熟胚 |
6.2.3 其他外植体材料 |
6.3 转基因技术在小麦育种上的应用 |
6.3.1 小麦品质改良 |
6.3.2 抗性改良 |
7 本文研究目的与意义 |
第二章 小麦雄性不育相关基因的遗传转化 |
1 材料与方法 |
1.1 基因枪介导小麦雄性不育相关基因的遗传转化 |
1.1.1 受体材料 |
1.1.2 试剂与仪器 |
1.1.3 目的基因与载体 |
1.1.4 培养基 |
1.1.5 统计方法 |
1.1.6 小麦幼胚组织培养与基因枪轰击转化 |
1.1.7 基因枪轰击 |
1.1.7.1 质粒向大肠杆菌转化 |
1.1.7.2 质粒的制备 |
1.1.7.3 微弹的制备 |
1.1.7.4 基因枪轰击操作 |
1.1.8 转基因植株T0代PCR检测 |
1.1.8.1 抗性苗总DNA的提取 |
1.1.8.2 引物设计 |
1.1.8.3 PCR检测 |
1.2 农杆菌介导的小麦雄性不育相关基因的遗传转化 |
1.2.1 受体材料 |
1.2.2 试剂与仪器 |
1.2.3 目的基因与载体 |
1.2.4 培养基 |
1.2.5 统计方法 |
1.2.6 小麦幼胚组织培养与农杆菌转化 |
1.2.7 转基因植株T0代PCR检测 |
2 结果与分析 |
2.1 不同小麦品种幼胚出愈率统计情况与分析 |
2.2 基因枪介导小麦幼胚遗传转化结果与分析 |
2.2.1 基因枪介导小麦流程 |
2.2.2 基因枪介导小麦遗传转化数据统计 |
2.2.3 基因枪介导法转化T0 代抗性苗PCR检测结果 |
2.3 农杆菌介导小麦幼胚遗传转化结果与分析 |
2.3.1 农杆菌介导小麦幼胚遗传转化流程 |
2.3.2 农杆菌介导小麦遗传转化数据统计 |
2.4 T1 代转基因小麦PCR检测鉴定 |
2.5 小麦转基因阳性苗性状差异 |
2.5.1 小麦转基因阳性苗性状数据统计 |
2.5.2 转基因阳性苗生长发育表型差异 |
3 讨论 |
3.1 不同基因型愈伤组织出愈情况 |
3.2 两种遗传转化法效果比较 |
3.3 三个候选基因功能的初步鉴定 |
第三章 拟南芥雄性不育基因的遗传转化 |
1 材料与方法 |
1.1 受体材料 |
1.2 试剂与仪器 |
1.3 目的基因与载体 |
1.3.1 目的基因 |
1.3.2 载体 |
1.4 培养基 |
1.5 试验方法 |
1.6 转基因植株PCR检测 |
1.6.1 植物DNA提取 |
1.6.2 植物RNA提取 |
1.7 拟南芥性状统计 |
2 结果与分析 |
2.1 拟南芥遗传转化实验流程 |
2.2 拟南芥T2 代筛选单拷贝数据分析 |
2.3 拟南芥RNA检测结果 |
2.4 转基因拟南芥表型差异 |
2.4.1 转TaMS337S-3 基因T3 代拟南芥植物学性状统计分析 |
2.4.2 转TaMS337S-4 基因T2 代拟南芥植物学性状统计分析 |
2.4.3 转TaMS337S-5 基因T3 代拟南芥植物学性状统计分析 |
3 讨论 |
结论 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
(4)小麦光温敏不育系337S的育性相关基因miR2275及其靶基因CAF1的克隆与遗传转化(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略语表 |
1 前言 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 植物雄性不育研究进展 |
1.2.1 细胞质雄性不育 |
1.2.2 细胞核雄性不育 |
1.2.3 光温敏雄性不育 |
1.3 植物miRNA的研究进展 |
1.3.1 植物miRNA的生物合成和作用机制 |
1.3.2 植物miRNA的靶标鉴定方法 |
1.3.3 植物miRNA的功能研究 |
1.3.4 植物育性相关miRNA的研究进展 |
1.4 CAF1蛋白研究进展 |
1.4.1 CAF1蛋白结构 |
1.4.2 CAF1蛋白功能 |
1.4.3 CAF1蛋白亚细胞定位研究 |
1.5 小麦转基因技术研究进展 |
1.5.1 小麦遗传转化方法 |
1.5.2 小麦转基因技术的应用 |
1.6 研究目的与意义 |
2 材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 植物体材料 |
2.1.2 质粒与菌株 |
2.1.3 实验试剂 |
2.1.4 仪器设备 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 基因组DNA的提取(CTAB法) |
2.2.2 电泳检测 |
2.2.3 小麦miRNA前体序列的扩增 |
2.2.4 miRNA超表达载体的构建 |
2.2.5 小麦幼胚愈伤的遗传转化 |
2.2.6 小麦转基因植株的检测 |
2.2.7 miR2275靶基因CAF1的克隆 |
2.2.8 融合蛋白表达载体的构建 |
2.2.9 CAF1蛋白亚细胞定位 |
2.2.10 CAF1蛋白的原核表达 |
2.2.11 启动子-GUS融合表达载体的构建 |
2.2.12 拟南芥的转化筛选 |
3 结果与分析 |
3.1 小麦候选miRNA的克隆 |
3.1.1 miR2275的系统进化分析 |
3.2 小麦幼胚愈伤的遗传转化 |
3.2.1 不同小麦品种幼胚出愈率情况统计分析 |
3.2.2 基因枪介导的小麦转基因植株的获得 |
3.2.3 基因枪介导的miR2275的遗传转化 |
3.2.4 农杆菌介导的小麦转基因植株的获得 |
3.2.5 农杆菌介导的miRNA的遗传转化 |
3.3 转基因抗性苗初步的PCR鉴定 |
3.4 miR2275靶基因CAF1的克隆 |
3.5 小麦CAF1同源基因的生物信息学分析 |
3.5.1 CAF1基因的序列分析 |
3.5.2 CAF1蛋白基本理化性质分析 |
3.5.3 CAF1蛋白的跨膜区域和信号肽预测 |
3.5.4 CAF1蛋白结构预测 |
3.5.5 CAF1蛋白同源比对与系统进化 |
3.6 CAF1蛋白的亚细胞定位 |
3.7 CAF1蛋白的原核表达 |
3.7.1 原核表达载体的构建 |
3.7.2 目的蛋白的诱导表达 |
3.8 启动子-GUS融合表达载体的构建及拟南芥转化筛选 |
3.9 拟南芥T_1代植株检测 |
3.10 转基因小麦后代表型差异 |
4 讨论 |
4.1 小麦转化效率的影响因素 |
4.2 miR2275可能调控小麦337S的育性 |
4.3 小麦CAF1功能的初步分析 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
(5)小麦转基因技术优化的探索(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号说明 |
第一章 文献综述 |
1 构建小麦转基因技术体系的必要性 |
2 小麦转基因技术研究进展 |
2.1 基因枪法 |
2.2 农杆菌转化法 |
2.3 花粉管通道法 |
3 基因枪法影响小麦转化效率的因素 |
3.1 基因型及外植体的生理状态 |
3.2 转化参数 |
3.3 高渗处理方式 |
4 农杆菌介导法影响小麦转化效率的因素 |
4.1 外植体类型 |
4.2 农杆菌菌株类型 |
4.3 侵染和共培养条件 |
5 GUS报告基因在遗传转化瞬时表达系统中的应用 |
6 本研究的目的意义 |
第二章 基因枪介导小麦幼胚转化效率的优化 |
1 实验材料 |
1.1 受体材料 |
1.2 菌种与质粒 |
1.3 试剂 |
1.4 培养基 |
2 实验方法 |
2.1 材料准备 |
2.2 质粒提取 |
2.3 基因枪轰击 |
2.3.1 微弹制备 |
2.3.2 轰击转化 |
2.4 影响因素的参数设置 |
2.4.1 小麦幼胚采集时期 |
2.4.2 轰击前高渗处理时间 |
2.4.3 后高渗处理时间 |
2.4.4 高渗培养基中2,4-D浓度 |
2.4.5 高渗培养基中不同渗透剂及其浓度 |
2.4.6 诱导培养基中2,4-D浓度 |
2.5 GUS检测 |
2.6 统计学分析 |
3 结果与分析 |
3.1 小麦幼胚采集时期对GUS瞬时表达的影响 |
3.2 轰击前高渗处理时间对GUS瞬时表达的影响 |
3.3 轰击后高渗处理时间对GUS瞬时表达的影响 |
3.4 高渗培养基中2,4-D浓度对GUS瞬时表达的影响 |
3.5 高渗培养基中不同渗透剂对GUS瞬时表达的影响 |
3.6 诱导培养基2,4-D浓度对GUS瞬时表达率的影响 |
4 讨论和小结 |
第三章 农杆菌介导小麦幼胚遗传转化条件优化 |
1 实验材料 |
1.1 受体材料 |
1.2 菌种与转化基因 |
1.3 培养基 |
2 实验方法 |
2.1 材料准备 |
2.1.1 接种菌准备 |
2.1.2 幼胚准备 |
2.2 农杆菌转化 |
2.2.1 幼胚预处理和共培养 |
2.2.2 胚轴切除 |
2.3 参数设置 |
2.3.1 共培养培养基 |
2.3.2 G1共培养基时的小麦幼胚采集时期 |
2.3.3 G1共培养基条件下的农杆菌培养浓度 |
2.3.4 G1共培养基条件下的侵染时间 |
2.3.5 G2共培养基条件下的农杆菌培养浓度 |
2.3.6 G2共培养基条件下的侵染时间 |
2.3.7 G2共培养基条件下的共培养天数 |
2.4 GUS活性检测和统计学分析 |
3 结果与分析 |
3.1 不同共培养培养基对GUS瞬时表达率的影响 |
3.2 G1共培养基条件下小麦幼胚采集时期对GUS瞬时表达率的影响 |
3.3 G1共培养基条件下农杆菌培养浓度对GUS瞬时表达率的影响 |
3.4 G1共培养基条件下的侵染时间对GUS瞬时表达率的影响 |
3.5 G2共培养基条件下农杆菌培养浓度对GUS瞬时表达率的影响 |
3.6 G2共培养基条件下的侵染时间对GUS瞬时表达率的影响 |
3.7 G2共培养基条件下共培养天数对GUS瞬时表达率的影响 |
4 讨论和小结 |
第四章 小麦成熟胚再生效率探索 |
1 实验材料 |
1.1 小麦材料 |
1.2 培养基 |
2 实验方法 |
2.1 预处理方法 |
2.2 两种诱导培养基处理 |
2.3 两种分化培养基处理 |
2.4 再生植株的生根培养 |
2.5 统计分析 |
3 结果与分析 |
3.1 两种成熟胚预处理方法的比较 |
3.2 两种诱导培养基对不同品种成熟胚诱导状态的比较 |
3.3 两种分化培养基对不同品种成熟胚再生能力的比较 |
4 讨论和小结 |
第五章 全文结论 |
参考文献 |
致谢 |
硕士期间发表的文章或专利 |
(6)一粒小麦和二粒小麦蜡质差异及相关基因的分析研究(论文提纲范文)
项目资助 |
摘要 |
abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 小麦的进化起源 |
1.2 植物蜡质研究进展 |
1.2.1 植物表皮蜡质的概述 |
1.2.2 麦类作物表皮蜡质组分及晶体结构研究进展 |
1.2.3 植物表皮蜡质合成研究进展 |
1.3 麦类作物幼胚组织培养研究进展 |
1.3.1 小麦幼胚再生体系的建立 |
1.3.2 其他麦类作物幼胚再生能力研究进展 |
1.4 立题目的和意义 |
第二章 一粒小麦和二粒小麦表皮蜡质组分测定及晶体结构观察 |
2.1 实验材料和方法 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 实验试剂 |
2.1.3 实验方法 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 一粒小麦和二粒小麦表皮蜡质组分分析 |
2.2.2 一粒小麦和二粒小麦不同部位蜡质各组分含量及晶体结构分析 |
2.2.3 一粒小麦和二粒小麦穗表皮发育不同时期蜡质各组分含量及晶体结构分析 |
2.2.4 二粒小麦不同生育期叶片表皮蜡质各组成含量及晶体结构分析 |
2.3 讨论 |
第三章 二酮合成候选基因的筛选及生物信息学分析 |
3.1 实验材料与方法 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 候选基因的基本分析 |
3.2.2 蛋白序列的聚类分析 |
3.2.3 基本理化性质的分析 |
3.2.4 结构域分析 |
3.3 讨论 |
第四章 一粒小麦幼胚再生体系的建立 |
4.1 实验材料 |
4.1.1 一粒小麦材料 |
4.1.2 仪器和试剂 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 培养基 |
4.2.2 一粒小麦幼胚组织培养方案 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 胚龄对一粒小麦幼胚愈伤组织诱导的影响 |
4.3.2 4 ℃处理对一粒小麦幼胚愈伤组织诱导的影响 |
4.3.3 基本培养基对一粒小麦幼胚愈伤组织诱导的影响 |
4.3.4 不同浓度ABA对一粒小麦幼胚愈伤组织诱导的影响 |
4.3.5 不同浓度2,4-D对一粒小麦幼胚愈伤组织诱导的影响 |
4.3.6 IAA对一粒小麦幼胚愈伤组织分化的影响 |
4.3.7 6-BA对一粒小麦幼胚愈伤组织分化的影响 |
4.4 讨论 |
第五章 结论 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
作者简介 |
(7)小麦幼胚离体培养再生体系的建立(论文提纲范文)
1 材料和方法 |
1.1 供试材料 |
1.2 培养基 |
1.2.1 基本培养基 |
1.2.2 愈伤组织的诱导培养基 |
1.2.3 继代培养基 |
1.2.4 分化培养基 |
1.2.5 生根培养基 |
1.3 试验方法 |
1.3.1 无菌外植体的制备 |
1.3.2 愈伤组织的诱导 |
1.3.3 继代培养 |
1.3.4 分化培养 |
1.3.5 生根培养 |
2 结果与分析 |
2.1 愈伤组织的诱导 |
2.1.1 胚龄对小麦幼胚组织培养的影响 |
2.1.2 基因型对小麦幼胚组织培养的影响 |
2.2 继代培养 |
2.2.1 植物激素对小麦幼胚胚性愈伤组织诱导的影响 |
2.2.2 不同有机物添加配方对小麦幼胚胚性愈伤组织诱导的影响 |
2.3 分化培养 |
2.3.1 不同浓度ZT与NAA配比对小麦幼胚愈伤组织分化的影响 |
2.3.2 不同浓度BA与NAA配比对小麦幼胚愈伤组织分化的影响 |
2.4 生根培养 |
3 结论与讨论 |
3.1 胚龄对小麦幼胚组织培养的影响 |
3.2 基因型对小麦幼胚组织培养的影响 |
3.3 激素对小麦幼胚组织培养的影响 |
4 结论 |
(8)低温诱导删除位点特异性重组植物表达载体构建及小麦遗传转化研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 小麦组织培养研究进展 |
1.1.1 小麦幼胚组织培养 |
1.1.2 小麦成熟胚组织培养 |
1.2 小麦遗传转化研究进展 |
1.2.1 基因枪介导法 |
1.2.2 农杆菌介导法 |
1.3 位点特异性重组系统及其在选择标记基因删除中的应用 |
1.3.1 位点特异性重组系统类别 |
1.3.2 位点特异性重组系统的应用 |
1.3.3 诱导型位点特异性重组系统在植物选择标记基因删除中的应用 |
1.4 诱导型启动子研究进展 |
1.5 位点特异性重组系统在小麦选择标记基因删除中的应用 |
1.6 ParA/MRS位点特异性重组系统 |
1.7 植物耐盐及抗旱性研究 |
1.8 本研究的目的和意义 |
第二章 低温诱导的ParA-MRS重组植物表达载体的构建及转化 |
2.1 引言 |
2.2 材料和方法 |
2.2.1 材料 |
2.2.2 实验方法 |
2.3 结果和分析 |
2.3.1 低温诱导删除载体pXL5523-fwcs的构建及分析 |
2.3.2 载体pXL5523-fwcs-RDA的构建及分析 |
2.3.3 小麦的转化和筛选检测 |
2.4 讨论 |
第三章 转基因后代小麦抗旱性检测 |
3.1 引言 |
3.2 材料和方法 |
3.2.1 材料 |
3.2.2 试验方法 |
3.3 结果和分析 |
3.3.1 叶绿素含量测定 |
3.3.2 可溶性糖含量测定 |
3.3.3 相对含水量测定 |
3.3.4 高渗处理及检测 |
3.4 讨论 |
第四章 结论与创新 |
4.1 结论 |
4.2 创新 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(9)节节麦幼胚和成熟胚再生体系建立(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 节节麦概述 |
1.1.1 节节麦的起源及分布 |
1.1.2 节节麦的生物生态学特性 |
1.1.3 节节麦基因组在小麦育种中的应用 |
1.2 麦类作物组织培养研究进展 |
1.2.1 外植体的选择 |
1.2.2 基因型筛选 |
1.2.3 培养基及外源激素对麦类作物组织培养的影响 |
1.3 本研究的目的和意义 |
第二章 节节麦幼胚再生体系建立 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 小麦材料 |
2.1.2 仪器和试剂 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 培养基 |
2.2.2 节节麦幼胚组织培养方案 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 不同组合下节节麦幼胚的诱导、分化及再生情况 |
2.3.2 基本培养基对节节麦幼胚组培特性的影响 |
2.3.3 碳源对节节麦幼胚组织培养特性的影响 |
2.3.4 2,4-D对节节麦幼胚组培特性的影响 |
2.3.5 KT对节节麦幼胚组织培养特性的影响 |
2.4 讨论 |
第三章 节节麦成熟胚再生体系建立 |
3.1 实验材料 |
3.1.1 小麦材料 |
3.1.2 仪器和试剂 |
3.2 试验方法 |
3.2.1 培养基 |
3.2.2 节节麦成熟胚组织培养方案 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 2,4-D对节节麦成熟胚愈伤诱导和分化的影响 |
3.3.2 转分化时间对节节麦成熟胚愈伤分化的影响 |
3.3.3 不同激素种类及配比对节节麦成熟胚愈伤分化的影响 |
3.4 讨论 |
第四章 结论 |
参考文献 |
缩略词 |
致谢 |
作者简介 |
(10)小麦幼胚及成熟胚茎尖组织丛生芽诱导研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 小麦组织培养及主要外植体来源 |
1.1.1 小麦组织培养研究进展 |
1.1.2 小麦组织培养主要外植体来源 |
1.2 茎尖组织丛生芽诱导的研究进展 |
1.2.1 诱导方式对植物茎尖组织丛生芽诱导的影响 |
1.2.2 基因型对植物茎尖组织丛生芽诱导的影响 |
1.2.3 植物生长调节剂对植物茎尖组织丛生芽诱导的影响 |
1.3 立题目的和意义 |
第二章 小麦幼胚茎尖组织丛生芽诱导研究 |
2.1 试验材料与方法 |
2.1.1 供试材料 |
2.1.2 培养基 |
2.1.3 实验方法 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 不同浓度TDZ对小麦幼胚萌发特性的影响 |
2.2.2 激素不同类型、浓度及复配对小麦幼胚茎尖组织丛生芽形成的影响 |
2.3 讨论 |
第三章 小麦成熟胚茎尖组织丛生芽的诱导研究 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 供试材料 |
3.1.2 培养基 |
3.1.3 实验方法 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 不同浓度TDZ预处理对小麦成熟胚萌发及茎尖组织丛生芽分化的影响 |
3.2.2 不同浓度TDZ对小麦成熟胚萌发特性的影响 |
3.2.3 不同激素类型、浓度及复配对小麦成熟胚茎尖组织诱导丛生芽的影响 |
3.2.4 不同有机添加物对小麦成熟胚茎尖组织诱导丛生芽的影响 |
3.2.5 培养天数对小麦茎尖组织丛生芽分化的影响 |
3.3 讨论 |
第四章 结论 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
作者简介 |
四、提高小麦幼胚组织培养效果的初步研究(论文参考文献)
- [1]利用转录因子TaLAX1创制小麦高效离体芽再生材料[D]. 张凤丽. 山东农业大学, 2020(02)
- [2]小麦TaCKX1基因CRISPR/Cas9靶向编辑载体的构建及遗传转化体系的建立[D]. 尹启琳. 烟台大学, 2020(02)
- [3]小麦光温敏雄性不育系337S不育相关基因的遗传转化及功能分析[D]. 姜明珠. 华中农业大学, 2019(02)
- [4]小麦光温敏不育系337S的育性相关基因miR2275及其靶基因CAF1的克隆与遗传转化[D]. 宋瑞莲. 华中农业大学, 2019(02)
- [5]小麦转基因技术优化的探索[D]. 谈晶晶. 扬州大学, 2018(01)
- [6]一粒小麦和二粒小麦蜡质差异及相关基因的分析研究[D]. 李扬. 西北农林科技大学, 2017(05)
- [7]小麦幼胚离体培养再生体系的建立[J]. 王宇宏,张彬,王玉国. 山西农业科学, 2016(07)
- [8]低温诱导删除位点特异性重组植物表达载体构建及小麦遗传转化研究[D]. 王梅. 西北农林科技大学, 2016(09)
- [9]节节麦幼胚和成熟胚再生体系建立[D]. 徐凤. 西北农林科技大学, 2016(11)
- [10]小麦幼胚及成熟胚茎尖组织丛生芽诱导研究[D]. 张月琴. 西北农林科技大学, 2015(04)