水稻耐淹基因Sub1A的克隆及在玉米中轉(zhuǎn)化的研究.pdf

1、玉米是常見的不耐澇的農(nóng)作物，植株的生長狀態(tài)最好是土壤濕度在70％～80％之間，一般情況下，幼苗淹沒5天植株就焉枯，無法正常生長。我國長江流域和南方玉米種植季節(jié)恰逢洪澇高發(fā)生時期，作為一種主要糧食作物，長期以來，洪澇災(zāi)害造成的玉米大量減產(chǎn)或絕收。目前我國玉米常規(guī)育種缺乏耐淹種質(zhì)資源，育種進程相對緩慢，而通過現(xiàn)代生物技術(shù)將抗?jié)郴驅(qū)胗衩字信嘤哂锌節(jié)车挠衩仔缕贩N是降低災(zāi)害的重要措施。本研究從水稻變異品系FR13A中克隆出耐淹基因Sub1A

2、，根據(jù)玉米密碼子的偏好性優(yōu)化，人工合成了sSub1A，并導(dǎo)入玉米鄭58自交系中，通過對轉(zhuǎn)基因株與對照植株生理生化指標的測定，比較轉(zhuǎn)基因植株和對照組的耐淹性能，獲得主要結(jié)果如下：
　　 1.從水稻變異品系FR13中克隆了耐淹基因Sub1A，測序結(jié)果和NCBI公布的一致。
　　 2.根據(jù)玉米密碼子的偏好性優(yōu)化了水稻耐淹基因Sub1A，人工合成了耐淹基因sSub1A。
　　 3.分別構(gòu)建過表達載體CPB-Sub1A和C

3、PB-sSub1A，利用原位轉(zhuǎn)化技術(shù)將耐淹基因Sub1和sSub1A導(dǎo)入玉米鄭58自交系中，經(jīng)過篩選和分子檢測獲得耐淹的轉(zhuǎn)基因植株。
　　 4.分別構(gòu)建融合蛋白表達載體P1302-Sub1A-mGFP，P1302-sSub1A-mGFP，通過基因槍轟擊將基因Sub1A和sSub1A轉(zhuǎn)化洋蔥表皮細胞進行亞細胞定位研究，結(jié)果顯示Sub1A和sSub1A定位在細胞核中。
　　 5.分別將轉(zhuǎn)基因玉米和對照植株進行淹水處理，發(fā)現(xiàn)對

4、照植株在耐水處理5天后植株焉枯，葉片發(fā)黃，無法正常生長；轉(zhuǎn)基因玉米多數(shù)葉片仍持綠色，經(jīng)過7天恢復(fù)后仍然可以正常生長。
　　 6.比較轉(zhuǎn)基因玉米和對照植株在淹水處理后的相對電導(dǎo)率、過氧化氫酶活性、細胞分裂素含量。轉(zhuǎn)基因玉米過氧化氫酶活性要高于對照植株，這對于清除細胞在淹水條件下有害物質(zhì)非常有利；轉(zhuǎn)基因植株細胞分裂素含量低于對照植株，且轉(zhuǎn)基因玉米鄭-Sub1A較鄭-sSub1A高，表明基因sSub1A在玉米中耐淹能力有所提高，對照植