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高油、低酚棉种质创新研究初探

来源：花匠小妙招时间：2024-12-23 13:15

高油、低酚棉种质创新研究初探

【摘要】： 棉花是重要的经济作物，它不但给人类提供纤维原料，而且棉籽中含有极为丰富的蛋白质、脂肪、维生素等营养物质。棉籽是非常重要的植物油料植物蛋白资源。然而，棉籽中含有少量的棉酚及其衍生物，容易破坏人和单胃动物的胃粘膜，引起消化功能的紊乱，这成为长期阻碍人们更好地开发和利用棉籽的重要原因。目前，有关棉籽含油量及油分改良的遗传研究还比较少；虽然有低酚棉品种的问世，但由于其较低的抗病虫害性而导致棉花整体效益降低。所以研发含油量高、棉酚低（植株高酚、棉籽低酚）的种质资源对棉花育种具重要意义。本研究构建了以棉花种子α-球蛋白启动子驱动的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（Phosphoenolpyruvate carboxylase, PEPC）基因的RNAi载体以及(+)-δ-杜松烯合成酶基因的RNAi载体，特异性抑制棉花种子中PEPC的活性及棉酚的合成，进而达到高油、低酚（植株高酚、棉籽低酚）棉的育种目标。主要结果如下：1.克隆了棉花种子α-球蛋白启动子，与已报道的序列相似性达99.8%；构建了α-球蛋白启动子+GUS报告基因的双元表达载体，通过冻融法将该载体转入根癌农杆菌LBA4404，获得了可直接用于植物转化的含有该载体的农杆菌生物工程菌。采用农杆菌介导法将该基因转入烟草，PCR检测获得转基因植株，为鉴定该启动子表达的组织特异性以及棉花种子特异性表达基因工程奠定了基础。2.克隆了棉花PEPC基因，与已报道基因的序列相似性达95.6%；构建了α-球蛋白启动子驱动的PEPC基因的RNAi载体，并采用冻融法将其转入根癌农杆菌LBA4404，获得了含有上述载体的农杆菌生物工程菌。采用农杆菌介导法转化棉花愈伤组织，获得了抗性愈伤组织和胚状体。3.克隆了棉花(+)-δ-杜松烯合成酶基因，经比对该基因属于CDA1-C家族；构建了α-球蛋白启动子驱动的(+)-δ-杜松烯合成酶基因的RNAi载体，采用冻融法将其转入根癌农杆菌LBA4404，获得了含有上述载体的农杆菌生物工程菌。采用农杆菌介导法转化棉花下胚轴，并经诱导获得了抗性愈伤组织胚状体。

【学位授予单位】：河北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014