zmbt1、zmaatp基因的克隆及转shys、bri基因玉米植株的获得与鉴定

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1、山东农业大学硕士学位论文ZmBT1、ZmAATP基因的克隆及转ShYS、BRi基因玉米植株的获得与鉴定姓名：于林卉申请学位级别：硕士专业：作物遗传育种指导教师：刘保申；张宪省20120613山东农业人学硕士学位论文中文摘要玉米作为当今世界重要的粮食作物，其籽粒中淀粉含量高达70％-80％，提高玉米胚乳中淀粉含量有利于增加玉米产量。转基因技术是改良玉米遗传性状，提高玉米产量的重要手段。在禾本科作物中，淀粉合成的前体ADP．葡萄糖(ADP．GIc)在细胞质中生成，经跨膜转运到淀粉体内参与淀粉合成。通过增强ADP·Olc进入质体的转运能力，可以有效的提高淀粉合成效率。本研究克隆

2、得到玉米ADP一葡萄糖转运蛋白基因ZmBTl和玉米ATP．ADP转运蛋白基因ZmAATP。ZmBTl蛋白属于腺苷酸转运载体系统，在玉米植株内组成型表达。ZmAATP蛋白与．ATPase亲缘关系较近，该基因的表达随着玉米籽粒的发育和物质积累而逐渐升高。我们分别构建了由组成型启动子(Ub0和胚乳特异型启动子(Gtu,40驱动的ZmBTl基因和ZmAATP基因的过量表达载体，为进一步研究该基因在玉米中的生物学功能，进一步进行玉米遗传改良奠定了基础。本研究通过农杆菌介导的玉米幼胚转化体系，将修饰后的淀粉合成ADP葡萄糖焦磷酸化酶基因(ShYS)及淀粉分支酶基因的RNAi表达盒(B

3、Ri)成功的转入玉米Q319自交系中。实验共侵染外植体14661个，获得T0代607株成活的转基因植株，最终得到170个结实的T0代转基因株系。从TO代种子中，选择103个株系进行T1代种植，并对Tl代进行考种。PCR检测获得10个稳定表达的转基因株系，其中，ubi：：BRi基卤型7株，ubi：：ShYS基因型3株。选取这lO个株系的种子，在T2代分别在基因组水平，蛋白水平和基因表达水平进行检测。实时荧光定量PCR结果显示，在阳性植株内黝坯基因的表达量明显升高，SBEI，SBE仍基因的表达量部分受到抑制。酶联免疫反应ELISA结果显示，转基因植株中均可以检测到抗性基因Ⅳ尸

4、丁刀抗性蛋白的表达。综合分子检测结果表明，初步确定成功获得了踟fj?黝坯过量表达的转基因植株和叻，j?觥fRNA干扰的转基因植株。关键词：基因克隆；淀粉合成；农杆菌转化；玉米ZmBTI．Z肌．4ATP基因堕壅堕壑整塑坚：．生堕苎堕：三鲞焦堡塑鏊堡兰竺壅-__—-——●_————————————————————————————————————————————————————————一2山东农业火学硕：l：学位论文IsolationofZmBTlandZmAATPGenesandIdentificationofShYS,BRiTransgenicMaizeAbstractMa

5、izeisoneofthemostimportantfoodcropsintheworld，and70％,-一80％percentofitsgrainweightisstarch．Theincreasementofstarchcontentinendospermofmaizeusingtransgenictechnologywillbehelpfultoimprovetheyield．Incrops，ADP—Glucosethatistheprecursorofstarchsynthesisgeneratedinthecytoplasmisinvolvedinstarch

6、synthesisinplastidbytransmembranetransportation．ItcaneffectivelyimprovesstarchsynthesisefficiencytoincreasethetransportcapacityofADP·Glucoseintotheplastid．Inthisstudy,weclonedtheZmBTlgeneencodingADP-glucosetransporterproteinandtheZmAATPgeneencodingATP·ADPtransloeatorproteinfrommaize．Analy

7、sisshowedtheZmBTIproteinbelongestothenucleotidetranslocatorproteinandZmBTlgeneisexpressedconstitutivelyinmaizeplants．TheZmAATPproteiniscloserphylogeneticrelationship、析tllATPase．TheexpressionlevelsofZmAATPgenegraduallyincreaseinthemaizegrainafterpollination．Theexpres