青狐尾草zebra突變體分析及SvSBPase基因的克隆、遺傳轉(zhuǎn)化.pdf

1、高等植物光合途徑分為C3、C4、CAM三種類型,大量糧食作物都是C3光合模式,C4較C3植物光合效率高。C4光合途徑利用解剖學的特殊結(jié)構(gòu),通過一系列生物生化反應在羧化酶Rubisco周圍濃縮CO2,能夠在高溫、高光強以及低CO2的環(huán)境中生長。在C3植物中增加C4光合特性可能是提高產(chǎn)量的有效途徑。
　　近年來,C4光合研究成為熱點。我們選擇一種前沿的模式植物——青狐尾草(Setaria viridis)作為研究材料,它是單子葉禾本科

2、C4植物,有著明顯的優(yōu)勢:(1)植株矮小;(2)生長周期短;(3)單株種子產(chǎn)量高等。本文通過正向遺傳學及反向遺傳學的研究方法對青狐尾草進行光合方面的研究。本論文的一項工作是通過γ射線以及EMS誘變青狐尾草種子并在大田中進行光合作用相關突變體的篩選。在青狐尾草突變體庫的篩選過程中獲得了一個突變體——zebra,該突變體表型是葉片在垂直于葉脈方向具有黃綠相間的條紋,在實驗室中種植多代,得到了純合體植株。在實驗室現(xiàn)有條件下對突變體進行了一系列

3、的分析,包括探究突變體表型出現(xiàn)的條件、超微結(jié)構(gòu)的研究以及突變體光合數(shù)據(jù)的測定等。嘗試了突變體與野生型的雜交實驗,為進一步的基因定位打下基礎。另外,本文也對可能引起突變體表型的多對基因進行了體外擴增及測序,以期尋找突變基因。
　　卡爾文循環(huán)(Calvin cycle),是光合作用暗反應的部分,是碳固定的主要途徑,也是決定植物生長以及作物產(chǎn)量的主要因素?？栁难h(huán)主要分為CO2的固定過程、碳化合物的還原過程、1,5-二磷酸核酮糖(Ru

4、BP)再生過程三個階段。景天庚酮糖-1,7-二磷酸酯酶(SBPase)在RuBP再生過程中起著重要的作用,它處于一個重要的催化過程分支上,既可以控制碳元素合成淀粉、葡萄糖,也可以控制碳元素進入RuBP的再生過程。本論文首先克隆得到了SBPase基因的cDNA,構(gòu)建了SBPase基因過量表達及沉默載體,并利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化青狐尾草對SBPase進行功能研究。論文通過兩種方法進行青狐尾草轉(zhuǎn)化,一種方法是誘導青狐尾草種子產(chǎn)生愈傷組織,利用農(nóng)桿菌浸