玉米冷响应基因ZmNAP1功能分析及遗传转化研究

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1、分类号：S332.5单位代码：10183研究生学号：2015862001密级：公开研吉林大学硕士学位论文（学术学位）玉米冷响应基因ZmNAP1功能分析及遗传转化研究FunctionalAnalysisandGeneticTransformationofColdResponseGeneZmNAP1inMaize(ZeamaysL.)周广栋作者姓名：曹馨文专业：植物学研究方向：植物分子生物学与基因工程指导教师：韩俊友副教授培养单位：植物科学学院2018年6月玉米冷响应基因ZmNAP1功能分析及遗传转化研究FunctionalAnalysisandGeneticTransformationofC

2、oldResponseGeneZmNAP1inMaize(ZeamaysL.)作者姓名：曹馨文专业名称：植物学指导教师：韩俊友副教授学位类别：理学硕士答辩日期：2018年05月29日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容夕卜

3、，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成。果对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名ｔ曰期：年６月日本研究由国家转基因生物新品种培育重大专项—抗冷转基因玉米新种质新组合培育（20142X0800305B）资助ThisworkwassupportedbytheNationalTransgenicCropsofNewVarietiesBreedingMajorProject-NewGermplasmCombinationBreedingofColdToleranceTransg

4、enicMaize(2014ZX0800305B)中文摘要玉米冷响应基因ZmNAP1功能分析及遗传转化研究玉米（ZMaysL.）是喜温作物，但在我国粮食重要产地的东北地区，由于[1]高纬度原因，造成冷害现象多有发生，严重威胁到我国的粮食安全。因此开展玉米耐冷相关基因及冷响应机制研究就显得尤为重要。针对此目的，本研究开展了耐冷基因克隆、功能验证，及其遗传转化的相关研究，为培育玉米新种质新品种奠定基础。具体研究结果如下：1.根据耐冷玉米自交系W9816蛋白质组学分析结果，克隆冷胁迫下表达上调的蛋白ZmNAP1（玉米核小体组装蛋白），其片段长度为1292bp。分析表明ZmNAP1编码370个氨基

5、酸，并发现ZmNAP1蛋白具有较高的保守性。2.对玉米自交系W9816进行4℃低温处理，结果表明ZmNAP1基因在根、茎、叶中的表达量不同，对冷胁迫的应答速度不同，但均受冷诱导表达。3.构建了ZmNAP1基因过表达载体pCAMBIA-3301-35s-ZmNAP1，利用农杆菌介导法获得了T3代过表达拟南芥株系。4℃低温萌发和NaCl处理鉴定该基因功能，结果表明ZmNAP1过表达可以提高拟南芥对冷胁迫及盐的耐受性，也表现出较高的抗冻性。对脯氨酸含量、POD及SOD活性等生理生化指标测定结果表明，过表达ZmNAP1基因提高了拟南芥植株耐冷性。4.优化农杆菌介导转化体系，侵染前对体细胞胚胎进行高

6、渗培养0h、4h、8h处理，与对照相比，经高渗培养的再生植株阳性率从2.4%升高到6.3%。5.根据玉米转化体系优化条件，ZmNAP1基因过表达载体菌液对玉米自交系Y423进行遗传转化，获得阳性植株共151棵。关键词:玉米，冷响应，ZmNAP1基因，功能分析，遗传转化IAbstractStudyonFunctionalAnalysisandGeneticTransformationofColdResponseGeneZmNAP1inMaize(ZeamaysL.)Maize(ZeaMaysL.)isathermophiliccrop,butduetothehighlatitudesinth

7、enortheasternregionofChina'simportantfoodproductionarea,chillinginjuryoccurs[1]frequently,whichseriouslythreatensChina'sfoodsecurity.Therefore,itisveryimportanttostudythecold-resistancerelatedgenesandcoldresponse