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小麦(Triticum aestivum)淀粉合成关键酶反义基因的构建及转化

姚秋菊  
【摘要】: 淀粉是许多粮食作物的重要贮存多糖,在食品、工业等方面有着广泛用途,因此,改良淀粉品质具有重要意义。AGP、GBSS、SBE是淀粉生物合成关键酶,决定着淀粉含量及直/支链淀粉的比率,从而影响其品质。 本研究的目的是通过改变淀粉生物合成途径来影响小麦淀粉的量及直/支链淀粉的比率,其策略和技术路线为利用反义基因技术抑制小麦胚乳中某一淀粉合成关键酶基因的表达。 实验成功构建了AGP、GBSS、SBE的一系列反义基因,以确定有效抑制片段长度。以AGP、GBSS、SBE全长编码基因反向替代pCAMBIA1301-MAR-LI中的ipt基因构建了三个全长反义表达载体,并利用适当酶切、连接的方法构建了一系列反义缺失体。所有这些反义基因表达载体在外源基因外侧添加了小麦核骨架结合序列(MAR),MAR不仅可以克服外源基因表达的位置效应,而且可以提高外源基因的稳定性和表达水平,目的基因的启动子为小麦LMW Glu 1D1基因启动子,该启动子可以使外源记基因在小麦胚乳特异表达,具有很强的启动活性。 将构建好的一系列反义表达载体利用基因枪方法导入小麦(郑麦9023)花后12-14天的幼胚,通过组织培养和抗性筛选(Hyg 20mg/l),获得了抗性植株。 实验共轰击了3600个幼胚,获得了98株抗性苗,经PCR检测,其中22株为阳性,转化率为0.61%,表明外源基因已成功整合进小麦基因组。


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