RNA干涉ZmC4H基因影響玉米秸稈木質(zhì)素含量的研究.pdf

1、玉米(Zea MaysL.)秸稈主要是木質(zhì)素，纖維素和半纖維素三種大分子物質(zhì)組成的。木質(zhì)素具有增強植物抗壓能力和運輸水分的作用。由于木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)復雜難以被分解，所以在生產(chǎn)中的利用效率非常低下，對紙張制造及生物燃料等生產(chǎn)造成不必要的能源消耗。本文利用基因工程手段，運用分子技術(shù)控制植物木質(zhì)素的生物合成，降低木質(zhì)素的含量，這對提高玉米秸稈的使用效率具有重要的意義。本文以玉米B73自交系為植物材料，利用RNAi技術(shù)，對木質(zhì)素合成關(guān)鍵酶肉桂酸-4

2、-羥基化酶(C4H)基因進行反義抑制，構(gòu)建了C4H的干涉表達載體，通過農(nóng)桿菌介導的玉米莖尖遺傳轉(zhuǎn)化，并對得到的后代植株進行抗除草劑篩選，同時對轉(zhuǎn)C4H干涉表達載體的玉米植株進行分子檢測和木質(zhì)素含量檢測，取得如下主要結(jié)果：
　　1、利用PCR技術(shù)克隆得到C4H基因的部分序列，以pUCCRNAi與改造過含有Bar及CaMV35S的pCAM1301載體作為中間載體，通過基因工程成功構(gòu)建RNA干涉載體pCAM1301+C4H。
　　

3、2、將pCAM1301+C4H干涉表達載體通過農(nóng)桿菌介導轉(zhuǎn)到玉米自交系鄭58中，通過除草劑篩選，獲得了轉(zhuǎn)基因玉米植株后代。
　　3、對獲得的T1代植株進行分子PCR檢測，對獲得的轉(zhuǎn)基因植株進行RT-PCR分析和木質(zhì)素及纖維素進行測定，結(jié)果顯示：我們通過 RNAi技術(shù)使玉米 C4H基因的表達水平發(fā)生了明顯的下降,轉(zhuǎn)基因植株Klason木質(zhì)素含量與野生型相比平均降低了23.50％，纖維素含量與對照相比平均降低了8.11%。
　　

4、4、將轉(zhuǎn)基因植株的莖稈制作切片并進行番紅染色在顯微成像系統(tǒng)下觀察，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因植株維管束的染色程度較對照植株的淺，表明抑制玉米 C4H基因的活性使植株木質(zhì)素生物合成受到了負面影響。
　　5、對轉(zhuǎn)基因玉米植株秸稈的纖維長度和結(jié)晶度進行了測量，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因株的纖維長度與對照相比平均增加了8.29%，玉米纖維結(jié)晶度值與對照相比平均降低了17.80%。
　　綜上所述，本文成功構(gòu)建了RNA干涉表達載體pCAM1301+C4H，并將pCAM