【摘 要】
:
紫花苜蓿(Medicago sativa L.)具有极高的营养价值,常被用作牲畜的主要口粮,并且在自然环境的治理、预防水土流失等方面也起到十分重要的作用。干旱是限制苜蓿产量和品质的主要影响因素之一。如何进一步提高其抗旱特性,扩大其栽培面积,仍是当前苜蓿生产中亟待解决的问题。而基因工程的发展和应用为苜蓿的品种改良提供了一种新思路。micro RNA(miRNA)是一种小分子非编码RNA,研究表明mi
论文部分内容阅读
紫花苜蓿(Medicago sativa L.)具有极高的营养价值,常被用作牲畜的主要口粮,并且在自然环境的治理、预防水土流失等方面也起到十分重要的作用。干旱是限制苜蓿产量和品质的主要影响因素之一。如何进一步提高其抗旱特性,扩大其栽培面积,仍是当前苜蓿生产中亟待解决的问题。而基因工程的发展和应用为苜蓿的品种改良提供了一种新思路。micro RNA(miRNA)是一种小分子非编码RNA,研究表明miRNA广泛参与了植物对非生物胁迫的应答过程。短串联靶标模拟(Short tandem target mimic,STTM)技术可以人为沉默目标miRNA的内源表达,是目前通过抑制表达的方式研究miRNA功能的最有效手段。在前期的测序研究中我们发现mtr-miR156e通过下调表达的方式积极参与了紫花苜蓿应对干旱胁迫的过程,因此本文首先以miR156e为靶标构建了STTM沉默表达载体p BWA(V)HS-STTM-miR156e,其次以‘三得利’紫花苜蓿为研究材料建立组培再生体系,最后将STTM156e表达载体转化苜蓿建立遗传转化体系并成功得到转基因苜蓿植株,为更好地解析miR156e的抗旱功能培育紫花苜蓿的抗旱新品种奠定一些研究基础。取得如下结果:(1)构建了沉默miR156e的表达载体p BWA(V)HS-STTM-miR156e。根据mtr-miR156e的成熟序列设计出具有miR156e结合位点的STTM结构并随之设计出特异性引物,采用引物扩增法得到126 bp的STTM156e目的片段并与表达载体p BWA(V)HS成功连接,测序和酶切验证了重组载体的可用性。提取重组载体质粒转化农杆菌GV3101最终获得9个阳性单菌落,用于转化试验。(2)建立了‘三得利’紫花苜蓿的高效离体再生体系。苜蓿种子经0.1%HgCl2溶液消毒5 min后接种在1/2 MS培养基中萌发最佳,发芽率可达96.67%。下胚轴是诱导愈伤的最佳外植体,最佳愈伤诱导培养基为A8,诱导率可达97.92%。最佳分化培养基为B5,最终出芽率可达66.67%。最佳生根培养基为C4,生根率达88.33%。(3)优化了农杆菌介导STTM156e的遗传转化体系并获得转基因植株。脱菌培养添加Carb的最佳浓度为400 mg/L,且后续每继代一次浓度需减少100 mg/L。最佳选择培养方式为在分化阶段使用10 mg/L Hyg筛选阳性转化。将下胚轴浸泡在OD600=0.6-0.8的侵染菌中10 min,避光培养3 d是最佳的转化体系。最终经Hyg筛选初步获得12株再生苜蓿,PCR检测7株可扩增出215 bp的特异性条带,整体阳性转化率达58.33%。
其他文献
风和风沙流在干旱、半干旱荒漠区频繁发生,破坏性极强。强风和风沙流甚至会导致植物幼嫩表皮细胞组织受损,膜透性增大,细胞液外流而死亡,且在风沙活动剧烈地区植物的分布、生长繁衍及物种多样性受到抑制,导致土地荒漠化程度进一步加剧。黑果枸杞(Lycium ruthenicum Murr.)是干旱荒漠区具有极强适应性、抗盐碱、耐旱、耐高温、生态幅宽、抗风固沙等优点的生态树种。常生长于盐碱地、沙荒地或渠路两旁,
燕麦是世界上广泛种植的一年生禾本科牧草,具有较强的适应能力、草产量高及营养价值高等特点。研究燕麦对盐胁迫的生理及分子响应,将有助于揭示燕麦适应盐胁迫的机理,为进一步研究燕麦的耐盐机制提供理论依据。基于此,本研究以青永久195(耐盐材料)和709(盐敏感材料)为试验材料,采用营养液沙培法,对3周龄燕麦幼苗在0.9%NaCl下处理0 h(CK)、6 h、24 h和72 h,比较分析了不同胁迫时间内燕麦
花椒(Zanthoxylum bungeanum)是芸香科(Rutaceae)花椒属(Zanthoxylum)的落叶小乔木或灌木,具有收益早、用途广、价值高及适应性强等特点,是我国一些地区的主要经济树种、抗旱树种及水土保持树种。近年来,由于农林产业集约化和商业化的快速发展,使得花椒单一化种植的现象日趋广泛,导致土壤养分失衡、植物抗逆性下降、土壤化感自毒物质大量积累,也使土传病害严重发生,同时造成花
根系作为植物的重要功能器官,对提高干旱条件下的作物产量具有重要意义。DRO1(DEEPER ROOTING 1)作为深根抗旱的主效数量性状位点,近年来在拟南芥、水稻、小麦、大麦和玉米等模式植物和作物中已进行了参与调控根系构型的深入研究,但目前关于马铃薯StDRO1基因的功能研究还鲜有报道。为了深入研究StDRO1与根系性状以及抗旱性是否关联,本研究开展了如下工作:本研究以110份同源四倍体马铃薯为
为探究DNA甲基化在白菜型冬油菜抗寒性演化形成中的作用,以来自不同环境选育的白菜型冬油菜为试验材料,通过半致死温度、DNA甲基化抑制剂处理对生理生化特性的影响分析试验材料间抗寒性差异;分析低温胁迫下不同抗寒性试验材料DNA甲基化水平和模式的变化,对DNA甲基化差异条带进行回收、克隆、测序,进行BLAST序列比对,以期筛选得到形成抗寒性差异相关的关键基因;并对筛选得到的差异甲基化基因进行克隆,并进行
膜荚黄芪是豆科黄芪属多年生草本植物,主产于甘肃、河北、山西、黑龙江、吉林、内蒙古等地,以根入药,味甘性温,具有补气升阳、生津养血等功效。黄芪种类多,栽培中存在品种混杂、种质退化等问题;选育膜荚黄芪新品种,成为提高膜荚黄芪质量和产量的关键。为加快多年生膜荚黄芪新品种选育,将其种子搭载于“神舟十一号”和“长征七号”,在太空中分别历时33 d和22 h进行诱变处理。在有机栽培条件下,从形态学和分子生物学
农田土壤碳库在全球生态系统碳库中占有重要地位,是人类能够直接干预短期调控的碳库。绿肥还田是增加土壤有机质提升碳储备的有效措施。西北干旱绿洲灌区绿肥还田利用对土壤碳库影响研究缺乏系统性,限制了绿肥还田生态效益的科学评价。因此,明确玉米农田土壤碳平衡对绿肥还田利用的效应及其机质具有重要意义。本研究分析了绿肥全量翻压、根茬翻压、绿肥覆盖免耕与根茬免耕四种绿肥还田方式对玉米农田土壤有机碳输入特征、土壤呼吸
一膜两年用结合水氮运筹提高小麦水分利用效率的作用已经试验和生产实践验证,但该措施影响水分利用效率的内在机制是什么,如何进一步挖掘其技术潜力仍缺乏理论依据。2019-2020年,设置2种耕作方式:免耕一膜两年用(NT)和传统耕作(CT),2个灌水水平:传统灌水(I_2,2400 m3·hm-2)和传统灌水减量20%(I_1,1920 m3·hm-2),3个施氮水平:施纯N 225 kg?hm–2(N
食者粮也,衣者棉也,衣食住行“衣”为先。棉花是我国重要的农业经济产品,中国作为最大的原棉生产国和消费国,棉花纤维品质和产量依旧面临诸多挑战。因此挖掘与开花时间相关的重要基因,解析棉花开花调控途径,结合分子育种手段,有利于培育适应各地区气候条件的早熟品种以保证棉花纤维品质及种植面积,同时可以利用时间差缓解粮棉争地矛盾获得粮棉双高产,还可以有效避开季节干旱等气候因素的不利影响,集中统一成熟期增加机械化
针对绿洲灌区玉米生产氮肥投入大、氮素利用效率低等问题,本研究开展大田试验,设4.5万株/hm2(低)、6.0万株/hm2(中)、7.5万株/hm2(高)三种密度,单作和间作两种种植模式,270 kg/hm2(减量25%)、360 kg/hm2(传统)两种施氮梯度,探讨密度和间作对减量施氮玉米产量、氮素利用的补偿效应,揭示在减量施氮条件下密植结合间作提高玉米产量和氮素利用效率的机理,以期为试区构建氮