肌醇代謝調(diào)節(jié)農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化機制的研究
定 價:48 元
- 作者:葉文興
- 出版時間:2018/11/1
- ISBN:9787511634399
- 出 版 社:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社
- 中圖法分類:Q946.82
- 頁碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開本:16開
肌醇(myo-inositol,MI)和植酸(IP6)是植物生長發(fā)育過程中不可或缺的重要生長調(diào)節(jié)物質(zhì)。植酸是肌醇代謝下游磷酸化的*終產(chǎn)物,是植物種子儲藏能量的主要物質(zhì),肌醇及其代謝下游的植酸合成和降解過程直接影響細(xì)胞的發(fā)育和組織的生長。該研究分別用外源肌醇預(yù)處理擬南芥(Arabidopsisthaliana)生態(tài)型Col-0植株的根系和MI代謝終端的植酸合成酶基因AtIPK1突變體atipk1的根做農(nóng)桿菌(Agrobacteriumtumefaciens,菌株A208)轉(zhuǎn)化受體。采用形態(tài)觀察、轉(zhuǎn)錄組測序、實時熒光定量檢測、組織化學(xué)分析、高效離子色譜分析(HPIC)和遺傳轉(zhuǎn)化效率比較等方法探究外源MI和肌醇磷酸鹽(IPs)代謝途徑AtIPK1基因影響擬南芥根對農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化敏感性的作用機理。結(jié)果表明:外源肌醇和植酸代謝能夠調(diào)節(jié)擬南芥愈傷組織的發(fā)育和生長,影響農(nóng)桿菌介導(dǎo)擬南芥根受體轉(zhuǎn)化效率。該研究為植物基因工程中提高農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化效率提供了研究基礎(chǔ)和新思路。
前言
農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化是基因工程領(lǐng)域常用的一種轉(zhuǎn)基因技術(shù),該技術(shù)在一些雙子葉植物上應(yīng)用廣泛,但在一些單子葉植物上難以到達(dá)理想的轉(zhuǎn)化效率。針對于農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化機制的研究已有些成果,但是不足以完全清晰的解析農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化的作用機制。在如何提高農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化效率的研究中,使用一些物理或化學(xué)處理提高農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化效率是比較多見的方法,但是對其作用機制的解析不充分。為此,對于提高農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化效率及其機制的研究尚需努力。
本書中介紹的關(guān)于外源肌醇處理植物組織調(diào)節(jié)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化效率的研究是一種新的研究思路。研究內(nèi)容是以外源肌醇(myo-inositol,MI)預(yù)處理擬南芥(Arabidopsis thaliana)生態(tài)型Col-0植株的根系和MI代謝終端的植酸(IP6)合成酶基因AtIPK1突變體atipk1的根為農(nóng)桿菌(Agrobacterium tumefaciens,菌株A208)轉(zhuǎn)化受體。采用形態(tài)觀察、轉(zhuǎn)錄組測序、實時熒光定量檢測、組織化學(xué)分析、高效離子色譜分析(HPIC)和遺傳轉(zhuǎn)化效率比較等方法探究外源MI和肌醇磷酸鹽(IPs)代謝途徑AtIPK1基因影響擬南芥根對農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化敏感性的作用機理。本書旨在通過外源化學(xué)物質(zhì)的處理,調(diào)節(jié)植物代謝的物質(zhì)平衡,改善農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)過程中受體材料與菌株之間信息整合的有效性和可靠性。通過借鑒前人的研究基礎(chǔ),總結(jié)前期的經(jīng)驗和不足,分析肌醇代謝調(diào)控農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化可能的作用機制,能夠為以后農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化的研究和應(yīng)用提供參考。
全書共八章。第一章介紹了農(nóng)桿菌的分類、農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化的過程、影響轉(zhuǎn)化的主要因素等。第二章概述了肌醇在植物中生物合成、生物功能、特性和應(yīng)用。第三章概述了肌醇磷酸化的相關(guān)酶類和產(chǎn)物,植酸是植物中肌醇代謝的最終產(chǎn)物,肌醇合成植酸過程有諸多酶類的參與和調(diào)控。第四章介紹了外源肌醇對植物形態(tài)和組織細(xì)胞發(fā)育生長的直接影響。第五章闡述了外源肌醇處理根受體的轉(zhuǎn)化效率有顯著差異,基因表達(dá)水平在轉(zhuǎn)化前后存在時效性,MI 處理的根和根愈傷組織中IP6含量高于MI-處理,Pi含量則相反,外源添加MI調(diào)節(jié)和維持細(xì)胞的生長發(fā)育有重要作用,影響了植物細(xì)胞的物質(zhì)代謝水平。第六章通過轉(zhuǎn)錄組分析,解析了外源肌醇對植物轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控作用,挖掘了至少184個未注釋新基因和183個差異表達(dá)基因(DEGs);蚬δ茏⑨尡砻鱀EGs涉及植物細(xì)胞壁的合成、激素信號調(diào)節(jié)、脅迫響應(yīng)(植物防御)、物質(zhì)轉(zhuǎn)運、染色體修飾和DNA修復(fù)、次生物質(zhì)代謝等過程。第七章闡釋了AtIPK1缺失對植物生長表型和農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化的敏感性有調(diào)節(jié)作用,影響無機磷和植酸動態(tài)平衡。第八章表述了AtIPK1基因?qū)τ绊戅r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化的相關(guān)基因有可能起調(diào)節(jié)作用,對受體轉(zhuǎn)化敏感性有顯著作用的可能是多個因子協(xié)同工作的結(jié)果。
本書所涉及的研究工作和撰寫內(nèi)容參閱了大量的文獻(xiàn)資料,選用了一些圖表和結(jié)論,在此向相關(guān)作者致以誠摯的感謝,對指導(dǎo)和幫助我完成該研究的老師、同學(xué)表示衷心的謝意。
鑒于本書的撰寫時間較倉促,作者研究和撰寫水平有限,書中難免存在疏漏和不妥之處,望讀者予以批評指正,提出寶貴意見。
著者2018年9月24日