甘蓝型油菜磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因ihpRNA种子特异性表达载体构建及遗传转化

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油菜是世界范围内广泛种植的油料作物,是世界食用植物油和植物蛋白的重要来源,在国际农产品贸易中占有重要的地位。植物油是栽培油菜的主要农产品,它不仅是人和动物必须脂肪酸的主要来源,也是油漆、润滑剂、化妆品、尼龙等化工产品的重要原料。我国的油菜种植面积(主要在长江流域)超过一亿亩,占世界种植面积的1/3,为我国人民提供了60%以上的食用油。然而与加拿大等国家相比,我国多数油菜品种的含油量偏低:国际油菜籽的平均含油量大约42%,我国油菜籽的平均含油量仅为35%。因此,高含油量油菜品质育种具有十分重要的现实意义。磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)与油菜含油量有着密切的关系。其间接控制了油脂、蛋白质生物合成的共同底物磷酸烯醇式丙酮酸的流向,从而决定植物种子蛋白质/油脂含量比例。我们利用RNAi技术抑制PEPC,使可溶性糖更加充分地流入种子中的脂肪代谢途径,以望获得高含油量的转基因油菜。本研究作了以下工作并取得相关结果:1、本研究从油菜中分别克隆出了napin基因启动子(种子特异性启动子)及pepc基因片段,与已报道的序列的同源性分别达到了100%和93%,并以此构建了油菜种子特异表达的pepc基因ihpRNA载体,经质粒PCR及酶切检测证实该载体构建成功。通过冻融法将表达载体转化到农杆菌LBA4404,并经菌落PCR得到验证。pepc正反义链序列已分别登录到GenBank,序列号为EF53920和EF565860。2、将携带表达载体的农杆菌LBA4404浸染湘油15号子叶节外植体。通过对甘蓝型油菜子叶节遗传转化体系进行优化,从而建立了高效的农杆菌介导的遗传转化系统,并获得了抗卡那霉素的油菜转基因苗。经PCR检测,napin启动子和pepc基因都整合到了湘油15号基因组中,这为以后培育出高含油量油菜打下了一个很好的基础。
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