甘蓝型油菜酰基辅酶A氧化酶BnACX的基因编辑对种子萌发和幼苗活力的影响

来源 :沈阳农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wx669
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
我国的油菜栽培品种包括白菜型油菜、芥菜型油菜和甘蓝型油菜。其中甘蓝型油菜因其具有强抗性、高产量及相对广泛的生态分布而成为我国的油菜主栽品种。近些年来,随着油菜产业领域逐步扩大,对油菜品质的要求也逐年升高。苗期活力对植株后期的生长发育有着基础性的作用,同时也对油菜品质的形成有着至关重要的影响。本研究以甘蓝型油菜为试验材料,通过生物信息学分析比对筛选候选油菜酰基辅酶A氧化酶同源基因,并且针对其读码框基因特异序列构建了CRISPR/Cas9基因编辑载体,并通过遗传转化获得了基因编辑转化体。然后通过基因编辑转化体与野生型油菜对比进行表型分析鉴定,以探究种子萌发期脂肪分解代谢途径的活性对糖合成以及油菜早期幼苗活力的影响。主要研究结果如下:1.以甘蓝型油菜“Westar”为材料,通过生物信息学分析预测了油菜基因组中的两个ACX同源基因,利用CRISPR/Cas9基因编辑系统成功构建两个单基因敲除载体Bna C04g28570D-Cas9和Bna A04g05950D-Cas9。2.用两个基因编辑载体分别进行了Westar油菜下胚轴转化,共得到了46株转化植株。经PCR及测序鉴定为阳性转化子的植株共18株,经鉴定最后获得8株针对Bna C04g28570D的基因编辑的遗传转化苗。同样针对Bna A04g05950D基因最终获得了10株基因敲除苗。3.由于种子数量差异,最终选取了14-1、14-7、14-14、14-15、15-5、15-12、15-25、15-33及野生型“Westar”作为对照测量了发芽后7d的苗期活力指标。结果显示,14-1、14-7、14-14、14-15、15-5、15-25及15-33在千粒重、发芽势与发芽率、下胚轴长、茎粗、叶面积、根长、鲜重、干重等苗期活力指标方面均与WT无明显差异。15-12株系在苗期活力指标方面均显著低于WT。4.对各转基因株系及野生型之间SPAD值进行测量发现基因编辑并未对SPAD产生明显影响。对各株系的可溶性糖含量及淀粉含量进行测定结果显示14-1、14-14、14-15及15-5基因编辑株系可溶性糖含量较高,14-1及14-15株系表现出较高的淀粉含量。5.综合3和4的苗期表型来看,14基因编辑株系的苗期活力指标较15基因编辑株系表现好且均与野生型无明显差异,初步分析认为基因编辑未对甘蓝型油菜幼苗造成负面影响。6.利用2,4-DB对不同基因编辑株系及野生型进行进一步表性差异检验,结果显示:14-1及15-33基因编辑株系均表现出较WT更高的耐药性,因此推断14-1及15-33基因编辑株系在β-氧化环节具有较低的2,4-DB代谢速率,进一步暗示Bna C04g28570D及Bna A04g05950D基因参与甘蓝型油菜生长发育所必需的β-氧化代谢途径。总的来看,Bna C04g28570D和Bna A04g05950D基因单独编辑不会对甘蓝型油菜幼苗表型产生影响,同时部分基因编辑株系表现出更高的可溶性糖和淀粉积累。Bna C04g28570D和Bna A04g05950D基因产物在β-氧化途经中发挥生物学功能。
其他文献
种鸡群的均匀度是检验日常饲养管理工作质量的标尺,同时良好的鸡群均匀度又是种鸡产蛋期优良生产性能表现的基础.均匀度确切地讲应该是鸡群在骨骼生长、体型结构、体况发育和
<正>细胞是所有生命的基本组成单位,成千上万个功能不同的细胞在错综复杂的系统里一起工作,彼此之间必须协调,因此细胞间的通讯至关重要。膜上的通道是所有生命体的基本要素,
会议
针对传统链条抽油机的平衡机构和换向机构故障率较高,影响生产的问题,设计了一种新型链条抽油机,采用了重力平衡方式 和挂钩换向方式,使平衡机构和换向机构极为简单,增加了整机的
1930年,凯恩斯预言,假如不发生大规模战争,没有大规模人口激增,在科学和复利的力量下,“经济问题”将在100年内获得解决,而随之人类将为此第一次遇到正在的、永恒的问题一不知道怎
镁元素,是人体正常代谢所必需微量金属元素并且存在于天然骨组织中,并且很多研究表明镁在成骨细胞粘附过程中扮演重要的角色。磷酸钙骨水泥(CPC)作为具有前景的骨修复材料受到
猪繁殖与呼吸综合征(PRRS)是一种由猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)所引起的怀孕母猪繁殖障碍及仔猪呼吸窘迫的高死亡率接触性传染病,具有高变异性、免疫抑制和持续性感染等特征。自上个世纪80年代末初次发现以来,给全球养猪业及其产品贸易造成了 30余年的经济损害。PRRSV自上个世纪90年代中期传入至中国后对养猪业造成了巨大损失,已成为危害当前中国养猪业健康发展的主要问题之一。对于该病的控制,其现
<正>郭店楚墓竹简中并没有发现孟子的著述,也没有发现直接涉及孟子的材料,然而这批简的发现却带来了孟子研究的新热点,主要的缘故是其中的《子思子》或子思学派。郭店楚简中
会议
针对油田产能井在生产过程中发生蜡卡、砂卡、单靠普通修井机大钩载荷能力不能将油管柱从井下起出,无法继续进行修井作业的情况,研制了修井机辅助强拔装置。
在加纳的养鸡业中,法氏囊病曾是人人皆知的疾病.研究人员对该病的研究结果作了大量纪实报道.免疫接种通常是控制该病的有效办法,但近来报道的病例引起了人们的担忧,它表明单