利用BIBAC文庫建立胡楊轉(zhuǎn)化基因組學(xué)平臺及鑒定胡楊耐鹽基因(簇)的研究.pdf

1、胡楊(Populus euphratica Oliv.)是楊柳科(Salicacae)楊屬中最為古老的一個種，是典型的耐鹽多年生木本植物。胡楊作為我國西北干旱鹽堿荒漠地帶能夠成林的唯一高大喬木樹種，具有耐鹽堿、耐旱、抗熱等特點(diǎn)，對生態(tài)脆弱地區(qū)生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定性發(fā)揮著重要作用，因此胡楊被廣泛認(rèn)為是研究木本植物抗逆分子機(jī)制的理想模型系統(tǒng)。雙元細(xì)菌人工染色體(binary bacterial artificial chromosomes，BIB

2、AC)文庫適用于大片段DNA通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化擬南芥等植物而建立。轉(zhuǎn)化基因組學(xué)(transgenomics)研究平臺為分離、鑒定基因（簇）提供了新的手段。
　　 本研究以耐鹽性強(qiáng)的木本植物胡楊為研究材料，構(gòu)建了胡楊BIBAC文庫，以模式植物擬南芥為受體進(jìn)行胡楊大片段DNA轉(zhuǎn)化，從而初步建立了胡楊轉(zhuǎn)化基因組學(xué)研究平臺，進(jìn)一步篩選胡楊特異的基因（簇）。取得了如下結(jié)果:
　　 1.構(gòu)建了胡楊BIBAC文庫，庫容為55，296個

3、單克隆，平均插入片段大小為127kb，覆蓋了大約13倍胡楊基因組序列。同時對文庫的質(zhì)量進(jìn)行了檢測，其結(jié)果顯示文庫構(gòu)建穩(wěn)定可用于后續(xù)研究;
　　 2.完成了全部BIBAC克隆的質(zhì)粒提取，并將20，000個克隆電轉(zhuǎn)到農(nóng)桿菌GV3101中，其中3687個克隆轉(zhuǎn)化了擬南芥，得到了1160個克隆的轉(zhuǎn)基因擬南芥陽性植株，從而初步建立了胡楊轉(zhuǎn)化基因組學(xué)研究平臺;
　　 3.相比較于野生型擬南芥，在得到的1160個克隆的轉(zhuǎn)基因株系中，表

4、型異常的轉(zhuǎn)基因植株的克隆為49個，其中20個克隆的轉(zhuǎn)基因植株表型重復(fù)性較高:7個克隆生長高度異常;6個克隆莖發(fā)育異常;3個克隆葉形狀和顏色異常;2個克隆角果大小和形狀異常;1個克隆開花時間異常、根異常;1個克隆轉(zhuǎn)基因擬南芥抗逆性增強(qiáng);
　　 4.通過對其中143個克隆的轉(zhuǎn)基因擬南芥植株進(jìn)行抗性篩選分析，得到具有較高耐鹽能力的轉(zhuǎn)基因植株002A1F06。插入片段的序列長為127，284bp，通過對其序列測定并進(jìn)行基因分析發(fā)現(xiàn)，共有

5、105個基因，其中有多個與鹽脅迫響應(yīng)相關(guān)的基因;
　　 5.在002A1F06克隆中，8個基因可能與耐鹽相關(guān)，它們分別是:pyrroline-5-carboxylate基因，ABC transporterATP-binding protein基因（3個），BolA-like protein基因，osmotically inducible proteinC基因，iron transport receptor protein基因和s