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基本信息
- 項目名稱：
- 甜菜BvM14-MADS box基因啟動子的組織特異性表達(dá)
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- BvM14-MADSbox基因及特異啟動子Pbm是前期工作獲得的M14品系特異表達(dá)的基因。本試驗將已構(gòu)建的重組農(nóng)桿菌EHA105（BvM14-MADS box基因特異啟動子Pbm取代表達(dá)載體pBI121上35S啟動子）轉(zhuǎn)化煙草，對報告基因GUS在轉(zhuǎn)基因煙草各組織中表達(dá)進(jìn)行研究。結(jié)果顯示啟動子Pbm在煙草各組織存在表達(dá)特異性，在花的萼片中有較高的表達(dá)量，而在花其他組織及植株的根、莖、葉中未表達(dá)。
- 詳細(xì)介紹：
- 以寒區(qū)特有的具有野生白花甜菜優(yōu)質(zhì)基因資源的甜菜M14品系為研究材料，該材料為本實驗室創(chuàng)造，為世界首創(chuàng)，并獲得國家專利。M14品系具有無融合生殖及抗逆性等優(yōu)質(zhì)性狀。 BvM14-MADS box基因及特異啟動子Pbm是前期工作獲得的M14品系特異表達(dá)的基因。本試驗將已構(gòu)建的重組農(nóng)桿菌EHA105（用BvM14-MADS box基因特異啟動子Pbm序列取代了表達(dá)載體pBI121上的35S啟動子），轉(zhuǎn)化煙草，對報告基因GUS在轉(zhuǎn)基因煙草各組織中表達(dá)情況進(jìn)行了研究。結(jié)果顯示該啟動子Pbm在煙草各組織中存在表達(dá)特異性，在花器官的萼片中具有較高的表達(dá)量，而在花的其他組織及植株的根、莖、葉中均未檢測到表達(dá)。這些工作為大力挖掘M14品系的優(yōu)質(zhì)基因資源奠定了堅實基礎(chǔ)。 該項目為黑龍江大學(xué)生學(xué)術(shù)科技創(chuàng)新項目，也是2項國家自然科學(xué)基金資助的部分研究內(nèi)容，并獲得專利授權(quán)1項。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 本試驗?zāi)康脑谟隍炞C啟動子Pbm是否具有組織表達(dá)特異性。以啟動子Pbm為研究對象，利用重組農(nóng)桿菌EHA105（BvM14-MADS box基因特異啟動子Pbm取代表達(dá)載體pBI121上35S啟動子）轉(zhuǎn)化煙草得到的轉(zhuǎn)基因煙草并通過該啟動子Pbm在轉(zhuǎn)基因植株的不同組織的表達(dá)效率，分別通過DNA、RNA水平驗證以及報告基因GUS的驗證三種技術(shù)手段來研究該啟動子的組織特異性表達(dá)。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨特之處
- 轉(zhuǎn)基因研究中常用載體的組成型啟動子驅(qū)動外源基因在植物各組織中恒定持續(xù)的表達(dá)，不能從時間和空間上進(jìn)行有效調(diào)控存在一些缺陷。因此以實驗室前期工作為基礎(chǔ)進(jìn)一步深入研究BvM14-MADS box基因的功能以揭示該基因的表達(dá)特性。這一研究為今后分析該基因的表達(dá)調(diào)控機(jī)制及利用該基因特異啟動子調(diào)控外源基因在轉(zhuǎn)基因植物中表達(dá)，突破外源基因組成型表達(dá)的局限性奠定基礎(chǔ)。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 目前同類文章僅對MADS-box基因功能進(jìn)行了深入研究，而對其啟動子研究還未見報道。該研究開啟了MADS-box基因功能研究的新領(lǐng)域。本試驗研究表明，BvM14-MADS box基因啟動子序列Pbm除具有轉(zhuǎn)錄活性外，還能夠調(diào)控目的基因在植株各組織及器官中特異性表達(dá)。通過該基因啟動子Pbm的研究，可將該組織表達(dá)特異性的啟動子與調(diào)控花期特異表達(dá)基因進(jìn)行重組，而對植物進(jìn)行有益的改造。
學(xué)術(shù)論文摘要
- MADS-box基因在植物的花器官和各種營養(yǎng)器官中均有不同形式的時空表達(dá)模式，行使不同功能。實驗室前期獲得了甜菜M14品系BvM14-MADS box基因的特異啟動子Pbm，并對其進(jìn)行了瞬時表達(dá)。本試驗利用含有重組載體pBI121-Pbm-GUS的農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化煙草，對報告基因GUS在轉(zhuǎn)基因煙草各組織表達(dá)特性進(jìn)行研究，目的在于探討B(tài)vM14-MADS box基因特異啟動子Pbm是否具有組織特異性表達(dá)活性。試驗結(jié)果表明，GUS基因只在花的萼片中有表達(dá)，在根、莖、葉中均無表達(dá)，可見此啟動子Pbm在花組織的萼片中具有表達(dá)特異性。
獲獎情況
- 1、獲得本校第十二屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽一等獎； 2、已被黑龍江大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報接收。
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻(xiàn)
- 1、 2、 3、
同類課題研究水平概述
- 以寒區(qū)特有的具有野生白花甜菜優(yōu)質(zhì)基因資源的甜菜M14品系為研究材料，該材料為本實驗室創(chuàng)造，為世界首創(chuàng)，并獲得國家專利。在國內(nèi)外研究報道中，對MADS-box 基因在植物的花分生組織、花器官和各種營養(yǎng)器官中表達(dá)模式及調(diào)控機(jī)制進(jìn)行了深入研究，但對該基因啟動子的相關(guān)研究還未見報道。因此，本試驗通過BvM14-MADS box基因特異啟動子Pbm的研究以期獲得該啟動子的組織表達(dá)特異性，具有一定的首創(chuàng)性。除此之外，該基因為具有無融合生殖特性的甜菜M14單體附加系中特異表達(dá)基因，該基因組織表達(dá)特性及調(diào)控機(jī)制的研究為揭示無融合生殖的機(jī)理提出了新的思考。
