葡萄花青素还原酶基因遗传转化水稻的研究

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1、福建农林大学硕士学位论文摘要原花青素(proanthocyanidin，PC)，又称缩合单宁，为多酚类聚合物，具有极强的抗氧化活性，其清除自由基的能力是Vc的20倍、VE的50倍。原花青素作为世界上最受欢迎的十大植物药之一，已被广泛应用于药品和化妆品等。水稻具有与葡萄相似的代谢途径，含有共同的前体物质——花青素，葡萄中的花青素经花青素还原酶(ANR)的催化合成原花青素，但水稻中没有ANR。本研究采用基因工程技术，将来自于葡萄的花青素还原酶(ANR)基因导入水稻中，使其在水稻的胚和糊粉层中特异性高效表达，有望创制出稻米中含有原花青素的功能稻新种质，从而达到改良稻米保健品质的目的。主要研究结果如下

2、：1、ANR基因双T-DNA植物表达载体的构建：构建了含有ANR基因的双T-DNA植物表达载体pCDMAR-ANR-Hyg，该载体含有两段独立的T-DNA区，其中一个T-DNA区含有选择标记基因(Hyg)，另外一个T-DNA区含有ANR基因，选用的启动子是油膜蛋白Oleosin启动子，且在ANR基因表达框的两侧连有两段正向重复的烟草Rb7MARs序列，以增强ANR基因的表达。2、转ANR基因水稻植株的获得：采用农杆菌介导的方法，将重组表达载体pCDMAR—ANR-Hyg导入到水稻品种“台粳9号”中，获得5株转基因植株，经PCR检测其中2株呈阳性。3、黑米遗传转化体系的初步研究：以实验室原有的再

3、生体系为基础，比较分析了不同黑米品种、不同消毒方式和不同培养基等因素对黑米的愈伤诱导能力的影响，结果表明N6D和NB培养基对诱导黑米53l、龙锦l号和日本黑米等3个品种成熟胚的愈伤组织较适宜。采用农杆菌介导的方法，将重组表达载体pCDMAR—ANR-Hyg导入到黑米531中，获得了抗性愈伤组织。关键词：葡萄；原花青素；花青素还原酶；遗传转化；水稻福建农林大学硕士学位论文AbstractProanthocyanidin(PC)，orcondensedtannins，belongstoflavonoids．Itisatypeofsubstancewithantioxidation、scavenge

4、freeradicalandAnti-tumorandaseriesofbiologicalactivities．Asoneoftheworld’Smostpopular10medicinalplants，PChasbeenwidelyusedinmedicineandcosmetics．Riceandgrapeshavesimilarmetabolicpathways，withacommonprecursorsubstances—anthocyanin,anthocyaninreductase(ANR)conveysanthocyaninstoproanthocyanidinsingrape

5、，butnoANRinrice．ThisstudyattempttogeneticallyengineeringtoCO-expressANRgenefromgrapeinducerice．Theexpressionintheembryosandaleuronelayeroftransgenicriceshouldrisethecontentofproanthocyanidin．Themainresultsinclude：1．TheplantexpressionvectorpCDMAR-ANR—Hygwasconstructed，whichcontainedtwospereateT-DNAre

6、gions，Onecarriedtheselectablemarkergene(Hyg)，theothercarriedtheANRgene．TheANRgeneWasdrivenbyriceseedspecificOleosinpromoter,twosidesoftheANRgenecassettewithtwodirectrepeatRb7MARsoftobacco，inordertoenhanceexpressionoftheANRgene．2．TheplantexpressionvectorWastransformedtotheembryoniccallustissueofTaiji

7、ng9throughAgrobacterium—mediatedmethod．Weobtainedfivetransgenicplants，twoofwhichwerepositivebyPCRtesting．3．Withtheregenetationsysteminourlab，comparativeanalysisofdifferenttypesofblackrice，methodsofste