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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 擬南芥海藻糖酶RNAi載體的轉(zhuǎn)化與篩選
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡(jiǎn)介：
- 為實(shí)現(xiàn)對(duì)擬南芥海藻糖酶基因的表達(dá)抑制，本實(shí)驗(yàn)利用已構(gòu)建好的帶有組成型和花特異型啟動(dòng)子的海藻糖酶RNAi載體，以根瘤農(nóng)桿菌（LBA4404）為介導(dǎo)，通過花浸法的方式轉(zhuǎn)化擬南芥，通過卡那霉素篩選、PCR檢測(cè)鑒定，獲得了3株i-Tre-1285陽性植株。通過定量PCR檢測(cè)，轉(zhuǎn)基因植株海藻糖酶的轉(zhuǎn)錄水平明顯受到抑制。
- 詳細(xì)介紹：
- 植物體內(nèi)海藻糖的積累可使植物具有多抗性，海藻糖酶控制海藻糖的分解代謝，利用RNAi技術(shù)來阻止海藻糖酶基因的表達(dá)，有望提高海藻糖含量。本實(shí)驗(yàn)利用已構(gòu)建好的帶有組成型和花特異型啟動(dòng)子的海藻糖酶RNAi載體，以根瘤農(nóng)桿菌（LBA4404）為介導(dǎo)，通過花浸法的方式轉(zhuǎn)化擬南芥，通過卡那霉素篩選、PCR檢測(cè)鑒定，獲得了3株i-Tre-1285陽性植株。通過定量PCR檢測(cè)，轉(zhuǎn)基因植株海藻糖酶的轉(zhuǎn)錄水平明顯受到抑制。這一結(jié)果為后續(xù)的轉(zhuǎn)基因深入研究奠定了基礎(chǔ)。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 本實(shí)驗(yàn)試圖通過RNA干擾技術(shù)抑制擬南芥海藻糖酶基因的表達(dá)，阻止海藻糖的降解，以期達(dá)到提高植物體內(nèi)海藻糖含量的目的。在研究目的基因組成型表達(dá)的同時(shí)，也嘗試開展目的基因的組織特異型表達(dá)，這樣將來就可以根據(jù)不同需求，有選擇性地在植物體的某些特定部位表達(dá)目的基因，使轉(zhuǎn)基因的目標(biāo)性更強(qiáng)，同時(shí)可以減小轉(zhuǎn)基因?qū)χ仓甑恼w傷害。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 在本研究中，通過RNA干擾技術(shù)及組織特異型啟動(dòng)子的使用，試圖達(dá)到在植物體內(nèi)定向調(diào)節(jié)海藻糖酶基因表達(dá)的目的。實(shí)驗(yàn)整體思路清晰，具有新穎性；實(shí)驗(yàn)方法先進(jìn)，具有可操作性。 根據(jù)文獻(xiàn)檢索結(jié)果，目前尚未見相關(guān)研究報(bào)道。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 如果經(jīng)過努力，本項(xiàng)目得到預(yù)期的研究結(jié)果，有望將這些結(jié)果向其他的植物中延伸應(yīng)用，根據(jù)需要使果品、蔬菜及花卉品種在整體或特定組織器官中，海藻糖酶的活性降低，海藻糖含量提高，以此增強(qiáng)其自身抗逆或保鮮能力，誕生出真正有應(yīng)用價(jià)值的轉(zhuǎn)基因植物。相信此項(xiàng)目的完成對(duì)于抗逆及保鮮分子生物學(xué)的發(fā)展會(huì)具有積極的意義。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 植物體內(nèi)海藻糖的積累可使植物具有多抗性，海藻糖酶控制海藻糖的分解代謝，利用RNAi技術(shù)來阻止海藻糖酶基因的表達(dá)，有望提高海藻糖含量。本實(shí)驗(yàn)利用已構(gòu)建好的帶有組成型和花特異型啟動(dòng)子的海藻糖酶RNAi載體，以根瘤農(nóng)桿菌（LBA4404）為介導(dǎo)，通過花浸法的方式轉(zhuǎn)化擬南芥，通過卡那霉素篩選、PCR檢測(cè)鑒定，獲得了3株i-Tre-1285陽性植株。通過定量PCR檢測(cè)，轉(zhuǎn)基因植株海藻糖酶的轉(zhuǎn)錄水平明顯受到抑制。
獲獎(jiǎng)情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 研究目的明確，思路清晰，技術(shù)手段先進(jìn)。本實(shí)驗(yàn)中，在農(nóng)桿菌介導(dǎo)下以花浸法轉(zhuǎn)化擬南芥，通過一系列鑒定，已獲得3株轉(zhuǎn)基因的擬南芥陽性植株，并已檢測(cè)到RNAi的效果。這一結(jié)果為后續(xù)的轉(zhuǎn)基因深入研究奠定了基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
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同類課題研究水平概述
- 自然界存在的海藻糖廣泛存在于微生物、動(dòng)物和植物體內(nèi)，能有效地保護(hù)細(xì)胞膜和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，使含海藻糖的生物體在許多異常情況下，如脫水、高溫、干旱、高滲透壓、冷凍時(shí)仍保持細(xì)胞內(nèi)濕潤(rùn)，避免因細(xì)胞失水而造成的養(yǎng)分損失和細(xì)胞損傷，從而使生物體具有較強(qiáng)的抗非生物脅迫的能力。海藻糖這些獨(dú)特的生理功能，引起了各國科學(xué)家的極大興趣，自上世紀(jì)80年代以來，已相繼對(duì)海藻糖的化學(xué)性質(zhì)、生理功能、作用機(jī)理、代謝途徑等進(jìn)行了較為深入的研究, 其分子生物學(xué)的研究也方興未艾。 隨著研究的深入，海藻糖生物合成與降謝過程的若干關(guān)鍵酶基因已從大腸桿菌、酵母、擔(dān)子菌灰樹花、耐放射異常球菌等微生物材料中相繼被克隆出來，并將這些基因轉(zhuǎn)入煙草、甘蔗、馬鈴薯、苜蓿、水稻等，使轉(zhuǎn)基因植物的抗非生物脅迫能力得到了不同程度的提高。但在以往的研究中，人們更多關(guān)注的是與海藻糖生物合成有關(guān)的基因，希望通過這些基因表達(dá)量的增加來提高轉(zhuǎn)基因受體的海藻糖含量。而對(duì)植物海藻糖酶的研究報(bào)道不多。 在本實(shí)驗(yàn)中，我們將研究的重點(diǎn)放在了降解途徑中的海藻糖酶上，試著通過RNA干擾技術(shù)抑制海藻糖酶基因的表達(dá)，阻止海藻糖的降解代謝，以便同樣達(dá)嘗到提高植物體內(nèi)海藻糖含量的目的。同時(shí)，我們?cè)O(shè)想在研究目的基因組成型表達(dá)的同時(shí)，也嘗試開展目的基因的組織特異型表達(dá)，這樣我們就可以根據(jù)不同需求，有選擇性地在植物體的某些特定部位表達(dá)目的基因，使轉(zhuǎn)基因的目標(biāo)性更強(qiáng)，同時(shí)可以盡量避免海藻糖的過度積累對(duì)整體植株的影響。根據(jù)這種研究設(shè)想，在本實(shí)驗(yàn)中我們首先鎖定花器官作為海藻糖酶基因定向表達(dá)調(diào)控的部位，開展初步嘗試。
