转1Dx5基因致小麦内源1Dx2基因沉默因素的探究

来源 :新疆师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dmjian
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本研究以新疆耐盐小麦品种新冬26为受体材料,采用花粉管通道转基因法将1Dx5基因转入受体植株,获得转基因T0代小麦,在对其T1代种子的检测中发现有部分种子内源1Dx2基因没有表达。为此我们构建了3个大麦条斑花叶病毒(BSMV)重组载体,携带外源1Dx5基因上的部分片段去感染含有1Dx2基因的中国春小麦,以探究外源基因导入是否可以由于RNA干扰的作用引起内源基因的沉默。为转基因育种中基因沉默的现象提供理论依据,进而加快转基因育种的进程。主要研究结果如下:(1)花粉管通道法转基因条件的优化。在花粉管通道法转基因过程中,控制授粉后到基因转化之间的时间间隔,以1.0h、2.0h、3.0h、4.0h为处理,证明在处理时间为2.0h时基因转化效率最高,达到2.78%,平均转化率约0.94%,获得了转优质HMW-GS 1Dx5基因的转基因小麦。(2)转基因阳性小麦T1代种子的HMW-GS组成分析。最终育成的37个转基因株系,共收获4686粒T1代种子,其中随机挑选的1/4的种子(共1178粒)SDS-PAGE电泳,在蛋白质水平上T1代种子的HMW-GS组成出现3种表型:表型Ⅰ,外源1Dx5基因没有表达;表型Ⅱ,外源1Dx5基因表达;表型Ⅲ,内源1Dx2基因没有表达,这三种表型在不同的株系和不同的单穗中都普遍存在,分别出现的概率约为34.3%,45.9%和19.8%。(3)建立BSMV病毒诱导基因沉默的体系。以八氢番茄红素脱氢酶基因(PDS)为指示基因,小麦抽穗时,在穗部接种感染BSMV:PDS,同时以接种BSMV:00为对照,发现:接种BSMV:PDS的小麦穗在接种的第5-8天出现光漂白性,在第15天现象比较明显,到接种的第23-25天光漂白现象达到最大程度,而接种了BSMV:00的对照组小麦穗却没有该现象发生。实时荧光定量PCR分析接种小麦穗中PDS基因的相对表达量,结果发现:相对于接种BSMV:00的麦穗,接种BSMV:PDS后发生光漂白的麦穗中PDS基因的相对表达量明显下降。(4)BSMV病毒诱导1Dx2基因沉默。以1Dx5基因为模板克隆了3个目的基因片段,分别命名为KL-1、KL-2、KL-3,构建VIGS重组载体。小麦开花12天后,在麦穗上分别摩擦接种BSMV:KL-1、BSMV:KL-2、BSMV:KL-3,同时接种BSMV:00为对照。实时荧光定量PCR分析接种麦穗中1Dx2基因的相对表达量,结果发现:在小麦穗中接种构建的3个VIGS重组载体,其1Dx2基因的相对表达量均有所下降,证明在植物中转入同源基因,可能通过RNA干扰的作用引起内源基因的沉默,为研究转基因沉默提供理论依据。
其他文献
本文以水稻悬浮培养细胞为材料,研究磷脂酶C和磷脂酶D在木聚糖酶(Xylanase)诱导的水稻细胞抗病反应中的作用。我们用Xylanase(100μg/ml)处理继代3-5天的水稻悬浮培养细胞,细胞浓度(0.05g/ml),发现PLDa和PLDβ的活性在处理初期都被迅速激活,并在1h内达到峰值。但是PLDα的活性在2h时又再次被激活,出现第二个峰值,而后活性下降,趋于对照值;而PLDβ的活性在1h出