玉米鋅鐵轉(zhuǎn)運蛋白基因ZmZIP4的玉米轉(zhuǎn)化及功能驗證.pdf

1、鋅是植物所必需的微量元素,在植物體內(nèi)的許多生化反應(yīng)中都起著重要作用。鋅不僅是許多酶的輔助因子,同時還是植物體內(nèi)重要蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的輔助因子,它不僅參與機體的各種代謝,在生物膜穩(wěn)定和基因表達等生理機能中也擔(dān)負(fù)重要角色。玉米是對鋅反應(yīng)比較敏感的作物之一。缺鋅時,玉米植株體內(nèi)生長素合成受阻,嚴(yán)重時顯著地降低玉米的產(chǎn)量。植物體內(nèi)的自動調(diào)節(jié)平衡機制會調(diào)節(jié)金屬離子的吸收和運輸,從而控制金屬離子的含量。鋅鐵調(diào)控蛋白ZIP(ZRT,IRT-likeprot

2、ein)家族是廣泛存在于植物中的轉(zhuǎn)運蛋白,具有Ca2+、Fe2+、Mn2+及Zn2+等多種金屬元素的轉(zhuǎn)運功能。了解ZIP蛋白在植物中如何發(fā)揮離子轉(zhuǎn)運功能,從而提高植物對鋅的吸收及積累有著重要的意義。本研究通過轉(zhuǎn)基因的方法,將ZmZIP4基因轉(zhuǎn)化玉米自交系Hi-Ⅱ,鑒定該基因的作用和改善玉米對鋅吸收的能力,主要研究結(jié)果如下:
　　 (1)對農(nóng)系531、農(nóng)系85、P53、BS110、吉853、鄭58進行愈傷篩選,發(fā)現(xiàn)農(nóng)系85利用改進

3、的培養(yǎng)基能誘導(dǎo)出Ⅱ型愈傷組織,并可成苗。
　　 (2)在pr754載體基礎(chǔ)上構(gòu)建了玉米胚乳特異性表達載體pr-ZmZIP4,并將該載體表達核與Bar基因表達核混合后通過基因槍共轉(zhuǎn)化,得到4塊抗性愈傷,經(jīng)目的基因與Bar基因的雙重PCR檢測后,其中3塊為含有目的基因的陽性愈傷。
　　 (3)在pCAMBIA3301載體基礎(chǔ)上構(gòu)建了轉(zhuǎn)化玉米的超表達載體pC3301-ZmZIP4,得到了7塊抗性愈傷,PCR檢測陽性。qRT-P