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《西北农林科技大学》 2001年
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白菜类蔬菜叶球发育相关基因的分子克隆及其转基因植物研究

薛万新  
【摘要】: 根据大白菜BcpLH基因设计一对引物,以小白菜基因组DNA为模板,进行BcpLH同源基因扩增,扩增产物命名为BccLH基因。从基因组、cDNA、氨基酸、蛋白质结构等多个方面比较了大白菜BcpLH基因和小白菜BccLH基因的差异。BccLH基因序列全长为1544bp,与大白菜BcpLH基因序列同源性96.1%。Southern杂交结果显示,小白菜基因组中只有1个拷贝的BccLH基因。该基因与大白菜中BcpLH基因一样,也包含2个内含子和3个外显子,BccLH基因与大白菜BcpLH基因比较,第三个外显子的基因序列存在较大的差异,发生多处碱基替换或者缺失,尤其是在ATG下游1427-1448bp处,有连续21个碱基缺失(对大白菜而言),在其它三个位置还分别有1、2、3个碱基缺失。此外,第三个外显子内共有28处发生了碱基替换。序列其它位置则相对保守。因此,小白菜与大白菜在结球性状上的差异很可能是由于第三个外显子内碱基的这种变化引起的。 BccLtt基因的cDNA序列为一全长cDNA,读码框包含852个碱基,比大白菜多出27个碱基。该cDNA与大白菜BcpLH基因cDNA同源性分别为93.3%,由BccLtt基因cDNA推导的氨基酸序列全长为283个氨基酸,比大白菜多9个氨基酸,其中从第248个氨基酸处开始,大白菜出现有7个连续的氨基酸序列缺失,即-P-E-N-A-E-T-M,此外,在其它一些位置还有12个氨基酸代换和2个氨基酸插入。两个基因的蛋白质序列之间的同源性为92.9%。通过数据库进行同源性比较,除了大白菜和结球甘蓝以外,还没有发现与BccLH基因高度同源的已知基因。但与大白菜一样,BccLtt基因的多肽链中有2个片段与双链RNA结合结构域(DRBM)一致,只是在第二个片段存在有一个氨基酸的差异。BccLH的两个DRBM与人类RNA结合蛋白TRBP的对应区域分别有51%和59%的一致性。BccLH基因的蛋白质二级结构与BcpLH基因蛋白质二级结构在第250个氨基酸之前完全一致,此后存在一定的差异。这也可能是导致大白菜与小白菜在发育过程中产生不同发育方向的重要原因之一。 根据BcpLH同源cDNA序列的同源性绘制了大白菜、小白菜、油菜、拟南芥、甘蓝、水稻等6种作物的8个同源基因的进化树。进化树与普通植物学分类基本一致,并从分子水平上揭示了它们的进化和分类关系。 通过非组织培养遗传转化方法将BcpLH正义基因和BcpLH反义基因分别转入小白菜和大白菜,研究BcpLH基因对叶球形态发生的调节功能。大白菜通过真空抽滤法转化频率达到0.63%;小白菜子房注射法转化频率达到1.8%。组培法初步筛选的抗性苗切去基部后,在MS+NAA0.5mg/L的培养基上可实现大量生根,生根苗移栽成活率大大提高。采用水培法筛选, 西北农林科技大学博士学位论文2 并通过移栽后复选是一个较好的筛选方法,该法操作简便,单位时间筛选种子数多,筛选效率高。 水培法筛选大白菜转化体时,卡那霉素适宜的浓度为 50ug/thl,小白菜为 40Ug/llil。所得抗性苗中 7株经分子检测,有4株被确定有外源基因的导人。转p正义基因大白菜有提早提早包0的 趋势,其性状有待进一步观察。转BoLH反义基因大白菜出现先期抽至变异。转正义基因小白菜 无明显表型变化。 大白菜原位真空抽滤法遗传转化影响因素的研究表明,初花期的转化频率最高。大白菜种于 经过 2℃低温处理 20天,并于 12月 8日播种,60天后可建成原位真空抽滤转化的适宜苗态。大 白菜和小白菜经2M305断续抽滤,转化频率相对较高。不同的菌液浓度处理间抗性苗获得率无 明显规律。真空抽滤转化中,渗人培养基中蔗糖是必需的,浓度为5%时转化频率最高。表面活 性剂 Silwet L-77对转化频率有较大的影一,渗入培养基中用 0.02%Silwet L-77与 5%蔗糖配合, 转化频率达2%。28℃转化效果明显优于20℃。去顶苔处理、重复抽滤等对转化频率的影响不大。
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:Q943.2

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 赵荣秋;甘蓝春化相关基因BoVIN3的克隆及分析[D];东北农业大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 刘莎莎;光周期及低温处理对菠菜抽薹的影响[D];山东农业大学;2010年
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3 严慧玲;农杆菌介导的甘蓝遗传转化体系的研究[D];西北农林科技大学;2003年
4 付娟娟;萝卜春化过程中的生理生化变化及开花基因LFY的克隆[D];山东农业大学;2008年
5 胥宇建;大白菜子叶再生体系的建立及遗传转化[D];西北农林科技大学;2010年
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7 高丽;花粉管介导hrpN_(Ecc)基因转化大白菜的研究[D];东北农业大学;2010年
8 韩笑;白菜浸花法转基因技术研究[D];曲阜师范大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 魏国芹;戴洪义;孙玉刚;梁美霞;安淼;;榅桲离体培养繁殖的研究[J];山东农业科学;2010年01期
5 张晓东;李利斌;宋宜现;李化银;刘立峰;高玲;高建伟;;大白菜高效稳定遗传转化体系的建立[J];山东农业科学;2010年02期
6 刘媛媛;张春庆;吴承来;;LeJA2基因沉默表达载体导入番茄转化系统的建立[J];山东农业科学;2010年02期
7 许会会;赵美爱;钤泰琳;刘维信;;农杆菌介导的薹菜遗传转化体系研究[J];山东农业科学;2011年05期
8 吴志平;植物转基因方法在桑树上的应用[J];安徽农学通报;2003年04期
9 李光远;王宜娜;王凤华;;不同激素对结球甘蓝下胚轴离体培养的影响[J];安徽农学通报;2007年15期
10 张宝琼;范眸天;屈云慧;于丽霞;李涵;;利用卡那霉素筛选非洲菊转基因植株的技术研究[J];安徽农学通报(上半月刊);2009年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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5 严继勇;何玉科;曹家树;;一种新的植物基因转化方法——花蕾微量注射法[A];全国蔬菜遗传育种学术讨论会论文集[C];2002年
6 金万梅;巩振辉;吕元红;;芥菜植株原位真空渗入遗传转化技术的研究[A];中国园艺学会第六届青年学术讨论会论文集[C];2004年
7 孟成民;曹必好;雷建军;陈国菊;刘娟旭;;菜心离体高效再生体系建立的研究[A];中国园艺学会第十届会员代表大会暨学术讨论会论文集[C];2005年
8 于占东;赵双宜;何启伟;王翠花;牟晋华;刘春香;;抗芜菁花叶病毒转基因大白菜的研究[A];中国园艺学会第十届会员代表大会暨学术讨论会论文集[C];2005年
9 田红梅;孙丽萍;孔庆国;于喜艳;;厚皮甜瓜高效再生体系及遗传转化体系的研究[A];中国园艺学会第七届青年学术讨论会论文集[C];2006年
10 齐靖;申连英;毛永民;曹柳青;兰海波;陈亮;;枣转基因研究前景展望[A];第五届全国干果生产、科研进展学术研讨会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙国清;不同抗虫棉品种杀虫蛋白表达研究及影响抗虫性分析[D];新疆农业大学;2010年
2 刘宏波;甘蓝型油菜抗病虫基因遗传转化及转基因植株抗性鉴定的研究[D];浙江大学;2010年
3 关正君;樱桃番茄的HBsAg基因转化及其突变体特性研究[D];西北大学;2011年
4 冯守千;红梨着色机理的研究[D];山东农业大学;2011年
5 马进;水稻条纹病毒(RSV)RNA3、RNA4的克隆与抗RSV转基因水稻的培育[D];山东农业大学;2011年
6 郝金凤;无载体无选择标记转基因耐贮藏甜瓜的培育[D];内蒙古大学;2010年
7 杜振国;三种水稻病毒基因沉默抑制子的鉴定和研究[D];福建农林大学;2011年
8 石凤敏;蒙古冰草MwLEA3基因功能研究及MwRRT基因的克隆[D];内蒙古农业大学;2011年
9 王钱洁;AP2/ERF转录因子与水稻产量相关基因LRK6等位基因的表达差异[D];复旦大学;2011年
10 李娟;安吉白茶高氨基酸性状相关基因的全长cDNA克隆及功能的初步研究[D];湖南农业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张庆福;枳精氨酸脱羧酶基因(PtADC)转化烟草提高抗脱水研究[D];华中农业大学;2010年
2 魏礼玲;MYB转录因子家族相关EST干涉载体构建及遗传转化的研究[D];华中农业大学;2010年
3 付雪林;转Bt基因甘蓝的抗虫性研究[D];华中农业大学;2010年
4 张晓黎;番茄耐贮藏基因标记开发及辅助自交系选育[D];华中农业大学;2010年
5 张鲁军;离子束诱导普通小麦小偃81 HMW-GS 1Ax1缺失突变家系突变机制研究[D];郑州大学;2010年
6 刘无双;拟南芥种子特异表达基因启动子分析[D];山东农业大学;2010年
7 于军伟;苹果α-法尼烯合成酶基因转化番茄研究[D];山东农业大学;2010年
8 王京梅;叶籽银杏叶生雌性生殖器官发育相关基因的克隆与序列分析[D];山东农业大学;2010年
9 刘莎莎;光周期及低温处理对菠菜抽薹的影响[D];山东农业大学;2010年
10 郭梁;甜樱桃实生后代品质性状的遗传变异及远缘杂种根癌病抗性鉴定[D];山东农业大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王淑芬,徐文玲,郎丰庆,何启伟,侯丽霞,刘继保;赤霉素对耐抽薹萝卜抽薹开花的影响[J];山东农业科学;2002年06期
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6 张晓东;李利斌;宋宜现;李化银;刘立峰;高玲;高建伟;;大白菜高效稳定遗传转化体系的建立[J];山东农业科学;2010年02期
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10 董伟清;王爱勤;韦波;何龙飞;杨丽涛;李杨瑞;;甘蔗ACC氧化酶基因的克隆与植物表达载体构建[J];安徽农业科学;2008年17期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 马伟;大白菜转芜菁花叶病毒外壳蛋白基因的研究[D];东北农业大学;2002年
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3 刘凡;白菜抗虫基因工程及bar基因的遗传飘移研究[D];中国农业大学;2004年
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5 徐恒戬;利用真空渗入法获得转基因抗虫白菜及其转化机理的研究[D];山东农业大学;2004年
6 孙保娟;白菜花组织再生体系的建立及离体条件下阶段发育转变的研究[D];浙江大学;2005年
7 夏广清;GA对大白菜开花的诱导效应及利用RNAi技术获得晚抽薹转基因大白菜[D];山东农业大学;2005年
8 韩德俊;甘蓝型油菜再生体系与农杆菌介导的甜菜碱合成基因遗传转化研究[D];西北农林科技大学;2005年
9 刘乐承;白菜花粉发育相关基因BcMF3和BcMF4的转基因功能验证[D];浙江大学;2006年
10 黄鹂;白菜三种雄性不育系与保持系花蕾转录组差异分析及三个花粉发育相关基因功能鉴定[D];浙江大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘敏;采用花序浸染法将线性基因表达框导入拟南芥[D];大连理工大学;2011年
2 韩丽伟;花粉管通道法介导aiiA和TuMV-CP基因转化大白菜的研究[D];东北农业大学;2011年
3 潘凯;大白菜花芽分化和抽薹过程的光温诱导效应及其机理研究[D];东北农业大学;2000年
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6 金万梅;芥菜(Brassica juncea Coss)植株原位真空渗入遗传转化体系的研究[D];西北农林科技大学;2001年
7 范正琪;青菜离体再生和农杆菌介导遗传转化影响因子的研究[D];浙江大学;2002年
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9 宋正旭;小白菜植株原位真空渗入遗传转化体系的研究[D];西北农林科技大学;2002年
10 张军杰;白菜抗虫转基因研究[D];四川农业大学;2002年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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2 李海萍;张鲁刚;胥宇建;范爱丽;;萝卜遗传转化体系的建立[J];中国瓜菜;2011年04期
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中国硕士学位论文全文数据库 前8条
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2 李海萍;萝卜带柄子叶离体再生体系的建立及遗传转化[D];西北农林科技大学;2011年
3 贾庆利;外源基因在拟南芥转基因植株中的遗传研究[D];西北农林科技大学;2004年
4 于守江;Cry Ⅰ AC基因的克隆及转化结球甘蓝的研究[D];东北农业大学;2007年
5 赵秀枢;农杆菌介导单、双价抗虫基因Bt、Bt-pinⅡ基因对观赏羽衣甘蓝的遗传转化研究[D];西南大学;2009年
6 高金燕;全基因组DNA甲基化对甘蓝型油菜春化作用的影响[D];郑州大学;2012年
7 韩笑;白菜浸花法转基因技术研究[D];曲阜师范大学;2012年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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5 赵红梅;冬储大白菜上市质优价稳[N];河北日报;2007年
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7 本报记者 刘丽娜;胶州大白菜品牌成就规模[N];青岛日报;2009年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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6 马伟;大白菜转芜菁花叶病毒外壳蛋白基因的研究[D];东北农业大学;2002年
7 陶文菁;烟草花粉萌发和花粉管生长过程中钙调素的分布及功能研究[D];武汉大学;2004年
8 宋廷宇;薹菜品质分析及种质资源的亲缘关系研究[D];南京农业大学;2009年
9 耿新翠;抗根肿病桔红心大白菜雄性不育系转育方法研究[D];沈阳农业大学;2012年
10 王丽丽;大白菜核基因雄性不育系定向转育及分子标记辅助育种研究[D];沈阳农业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郝小雨;过量施用磷肥对白菜类蔬菜吸收矿质养分的影响研究[D];河北农业大学;2009年
2 葛佳;大白菜抗芜菁花叶病毒SSR标记及其系统获得性抗性反应基因表达分析[D];首都师范大学;2005年
3 王志和;大白菜亲本耐热性筛选方法的研究[D];山东农业大学;2005年
4 潘凯;大白菜花芽分化和抽薹过程的光温诱导效应及其机理研究[D];东北农业大学;2000年
5 屈淑萍;大白菜品质性状综合评价及配合力研究[D];东北农业大学;2000年
6 熊玉兰;橘红心白菜和普通大白菜类胡萝卜素代谢途径主要酶基因的表达分析[D];首都师范大学;2002年
7 吕建华;夏播大白菜未熟抽薹原因研究[D];河南农业大学;2001年
8 张继红;大白菜小孢子再生植株的遗传分析[D];华中农业大学;2004年
9 王文雅;大白菜部分三体光合作用研究[D];河北农业大学;2001年
10 张玉成;结球甘蓝—大白菜部分单体异附加系的创建[D];河北农业大学;2008年
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