题名小麦大穗转化株中外源DNA 片段的检测、分离与克隆
作者李静
答辩日期2009-06
授予单位中国科学院研究生院
授予地点中国科学院新疆理化技术研究所
导师赵民安
关键词小麦大穗转化株 外源目的dna 片段 Southern 杂交 化学发光生物素探针标记法 Dna 微克隆文库 阳性克隆
学位名称硕士
学位专业有机化学
英文摘要

优良品种是现代农业生产的基础,近年来世界农业增长的一半得益于品种选育。小麦作为世界上第一大粮食作物,是人类最主要的食物来源。我国每年小麦消费缺口达2000~3500万吨,这一数字还在逐年上升,提高小麦种植效益和单产已成为我国小麦育种工作的主要课题。本研究中小麦大穗转化株是由大赖草总DNA通过花粉管通道法导入春麦761所获得的新株系,它所拥有的大穗、大粒、高蛋白、抗黄萎病等优良性状变异均来自外源DNA片段的导入,本文对大穗转化株中的外源DNA片段进行检测分离及克隆,目的在于:其一从大穗转化株中分离获得外源DNA片段;其二对外源DNA片段核苷酸序列的结构、来源及与近缘物种相似基因的同源性进行初步分析;其三进一步推测此外源DNA片段可能在小麦大穗转化株产生性状变异过程中发挥的作用,以期为后续分子育种工作奠定基础。 本论文主要研究内容包括以下几部分: 第一部分探讨了通过化学发光生物素探针标记Southern杂交法检测小麦大穗转化株中外源DNA片段。首先采用CTAB法提取小麦大穗转化株、春麦761基因组总DNA,过柱纯化,紫外分光光度计定量,稀释成浓度为1μg/μl,再将小麦大穗转化株、春麦761总DNA通过BamHⅠ和HindⅢ双酶切后,对小麦大穗转化株双酶切产物进行Southern杂交检测外源DNA片段。检测过程包括大赖草生物素探针的制备,小麦大穗转化株双酶切产物凝胶电泳的原位转膜,预杂交,大赖草生物素标记探针与目的DNA的杂交,化学发光法检测等步骤。最后得到大赖草探针与大穗转化株酶切总DNA的一条特异性杂交条带,片段长度约为750~1000bp。 第二部分构建了转基因大穗小麦经杂交所显示区域的DNA微克隆文库。对杂交得到的外源DNA条带进行凝胶回收纯化,将其与pUC18质粒载体连接,转化到E.coli DH5α超级感受态细胞中克隆,蓝白斑筛选阳性克隆子构建小麦大穗转化株经杂交所显示区域的DNA文库。克隆过程还包括采用Inoue法制备超级感受态细胞,探索连接转化过程中外源DNA片段与pUC18的最佳连接反应,以得到高效的转化率。结果显示,目的DNA片段和pUC18比例在2:1时,转化率可以达到1×108个转化克隆/μg质粒DNA,筛选得到重组子一千余个,随机挑选176个质粒重组子构成DNA微克隆文库进行分析。 第三部分再次用大赖草总DNA为探针对筛选到的176个重组子进行斑点杂交,以最终确定出含有目的DNA片段的阳性克隆,进而测序分析。此杂交过程除了重组子的质粒提取和DNA斑点印迹的手工制备以外,其余杂交步骤与第一部分相同。杂交结果显示:176个阳性克隆子斑点杂交化学发光自显影后出现6个斑点,同时作对照的三个蓝斑未出现斑点,且杂交背景干净,斑点清晰。 第四部分将杂交获得的六个外源DNA测序,结果为同一片段,序列长度为945bp,命名为Dps1,经过Genbank数据库初步分析,它与普通小麦、圆锥小麦、单粒小麦中1B染色体上转位子序列同源性在80%~83%,而且这些转位子大多与高分子麦谷蛋白基因的表达调控有关,推测Dps1可能与大穗转化株中较受体春麦761蛋白质含量的提高密切相关。

公开日期2014-10-14
内容类型学位论文
源URL[http://ir.xjipc.cas.cn/handle/365002/3561]  
专题新疆理化技术研究所_资源化学研究室
推荐引用方式
GB/T 7714
李静. 小麦大穗转化株中外源DNA 片段的检测、分离与克隆[D]. 中国科学院新疆理化技术研究所. 中国科学院研究生院. 2009.
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