聚合双反义分支酶基因对稻米淀粉理化特性的影响

论文摘要

稻米淀粉主要由直链淀粉与支链淀粉两部分组成,两者的组成和结构与稻米食用品质、蒸煮加工品质、甚至于产量都有着密切的联系,同时也是决定其工业用途的最重要因素之一。直链淀粉由于其特殊的分子结构目前在食品等工业领域中的应用越来越广泛。目前,科学家们已经利用基因工程等技术,对控制支链淀粉合成的分支酶基因进行遗传操作,在玉米和马铃薯等作物中培育出了直链淀粉高达70%以上的新品种,然而在水稻中还没有相关报导。本研究是在已经分别获得转单个反义分支酶基因Sbe1和Sbe3水稻材料的基础上通过常规杂交技术,将两个反义分支酶基因聚合入同一水稻植株内,以期高效抑制水稻胚乳中Sbe基因的表达,达到抑制支链淀粉合成进而相对提高稻米直链淀粉含量的目的。本研究对两个反义分支酶基因在同一水稻植株内的遗传、表达及其对抑制内源分支酶基因表达和稻米淀粉理化特性等的影响作了较为详细的研究,主要结果如下: 1、利用籼稻协青早转反义Sbe3基因（XB3）和龙特甫转反义Sbe1基因（LB1）材料,分别组配了2个杂交组合XB3-3/LB1-5和XB3-2/LB1-2,经连续3次自交,并结合对导入基因的分子检测,从其自交后代中分别选育到了双纯合体材料。对成熟种子中直链淀粉含量的测定结果表明,聚合两个反义分支酶基因的双纯合体植株种子中的直链淀粉含量与未转化对照亲本、转单个反义Sbe基因亲本等比较并没有明显提高。 2、利用籼稻龙特甫转反义Sbe3基因（LB3-1）和特青转反义Sbe1基因（TB1-1）

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 符号说明
• 1 前言
• 2 材料与方法
• 2.1 供试水稻材料
• 2.2 杂交配组及杂种自交后代的选育
• 2.3 转基因水稻植株总DNA的PCR分析
• 2.4 转基因水稻胚乳总RNA的Northern杂交分析
• 2.4.1 水稻胚乳总RNA的提取
• 2.4.2 地高辛标记的DNA探针的制备
• 2.4.3 Northern杂交分析
• 2.5 转基因水稻成熟种子分支酶的Western杂交分析
• 2.5.1 水稻成熟种子总蛋白的提取
• 2.5.2 SDS-PAGE
• 2.5.3 Western杂交分析
• 2.6 水稻成熟种子中GBSS蛋白表达量分析
• 2.6.1 水稻成熟种子GBSS蛋白的提取
• 2.6.2 GBSS蛋白的SDS-PAGE
• 2.7 水稻未成熟种子中分支酶活性的测定
• 2.8 稻米直链淀粉含量（AC）的测定
• 2.9 稻米淀粉凝胶特性测定
• 2.10 稻米淀粉溶液的吸收光谱测定
• 2.11 水稻花粉萌发率调查
• 2.12 田间性状调查
• 3 结果与分析
• 3.1 转基因水稻自交后代植株的PCR分析
• 3.2 各杂交组合自交后代中双纯合体的选育
• 3.3 含双反义分支酶基因自交后代的直链淀粉含量
• 4成熟种子'>3.3.1 F₄成熟种子
• 5成熟种子'>3.3.2 F₅成熟种子
• 6成熟种子'>3.3.3 F₆成熟种子
• 4-F₆代成熟种子直链淀粉含量综合分析'>3.3.4 F₄-F₆代成熟种子直链淀粉含量综合分析
• 3.4 含双反义分支酶基因自交后代中内源分支酶基因的表达
• 3.4.1 内源分支酶蛋白的Western杂交分析
• 3.4.2 内源分支酶基因表达的Northern杂交分析
• 3.4.3 内源分支酶活性的分析
• 3.5 含双反义分支酶基因自交后代中内源蜡质基因的表达
• 3.6 转双反义分支酶基因水稻种子淀粉的理化特性
• 3.7 聚合两个反义分支酶基因后对转基因水稻结实率的影响
• 3.8 聚合反义Sbe1、Sbe3基因对水稻籽粒外观的影响
• 4 小结与讨论
• 参考文献
• 致谢