谷蛋白Gt1基因啟動(dòng)子引導(dǎo)玉米Lc基因表達(dá)載體構(gòu)建及轉(zhuǎn)化常規(guī)水稻與紫稻.pdf

1、有色稻米屬于功能性稻米的一種，除了與普通稻米一樣具有豐富的營(yíng)養(yǎng)，還含有一些不提供營(yíng)養(yǎng)但是對(duì)人體生理功能起調(diào)節(jié)和平衡作用的特殊成分，例如類黃酮、花色素苷、生物堿、強(qiáng)心苷等生理活性物質(zhì)，食用有色稻米對(duì)人體大有裨益。有色稻米由于其出眾的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和生理功能，使得對(duì)其品種改良及育種工作越來(lái)越受到人們的重視，但是一些固有的種質(zhì)缺陷仍舊制約著有色稻米的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)與利用。利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)進(jìn)一步提高有色稻米的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，不失為對(duì)該大類稻米品種功能拓展的新方法

2、。
　　 Lc基因?qū)儆谟衩識(shí)基因家族，編碼一類MYC型轉(zhuǎn)錄因子，是玉米花色素苷合成途徑中的調(diào)節(jié)基因。研究表明在多種植物中異源表達(dá)玉米花色素苷調(diào)節(jié)基因Lc，能夠使轉(zhuǎn)基因植株的類黃酮含量得到不同程度提高。本研究以水稻種子中特異高表達(dá)的谷蛋白Gtl基因5.3kb啟動(dòng)子構(gòu)建了不含有Gtl基因信號(hào)肽序列的pCAMBIAl301-Gtl-Le表達(dá)載體，與本實(shí)驗(yàn)室保存、同樣以Gtl基因5.3kb啟動(dòng)子引導(dǎo)Lc基因，但含有信號(hào)肽序列的pCAMB

3、IAl301-Gtl(S)-Lc分別轉(zhuǎn)入常規(guī)水稻與紫稻中。并在紫稻中首次成功實(shí)現(xiàn)遺傳轉(zhuǎn)化操作。
　　 在成功構(gòu)建表達(dá)載體并獲得四個(gè)類別共85棵轉(zhuǎn)基因后，對(duì)轉(zhuǎn)基因植株進(jìn)行PCR檢測(cè)，結(jié)果顯示Lc基因已經(jīng)整合到常規(guī)稻與紫稻基因組中。部分轉(zhuǎn)基因常規(guī)稻植株稻米顏色出現(xiàn)變化。對(duì)轉(zhuǎn)基因植株RT-PCR檢測(cè)，結(jié)果顯示Lc基因能夠在水稻幼嫩種子中表達(dá)，同時(shí)對(duì)部分類黃酮合成相關(guān)酶基因的表達(dá)產(chǎn)生一定的影響。在常規(guī)稻轉(zhuǎn)基因植株(C17)幼嫩種子中，P

4、AL、CHS、F3'H表達(dá)量比對(duì)照增加；F3H和DFR在對(duì)照中沒(méi)有表達(dá)，而在轉(zhuǎn)基因植株中出現(xiàn)了表達(dá)。在紫稻轉(zhuǎn)基因植株(P19)幼嫩種子中，PAL、CHS、ANS、F3'H表達(dá)量比對(duì)照增加；LAR在對(duì)照中沒(méi)有表達(dá)，而在轉(zhuǎn)基因植株中出現(xiàn)了表達(dá)。對(duì)常規(guī)稻及紫稻轉(zhuǎn)基因稻米黃酮含量檢測(cè)結(jié)果顯示其總黃酮含量不同程度提高，常規(guī)稻轉(zhuǎn)化子C17的總黃酮含量提高了四倍。對(duì)總黃酮含量提高明顯的植株進(jìn)行稻米長(zhǎng)、寬、厚、以及千粒重等農(nóng)藝性狀檢測(cè)，與對(duì)照材料相比沒(méi)