杨树4CL基因调控木质素生物合成研究.pdf

⑧学位论文杨树虻骺啬局仕厣锖铣傻难芯李金花申请学位级别:博士指导教师:张绮纹研究员教授专业名称:林木遗传育种研究方向:杨树遗传改良与生物技术完成日期:北京·中国林业科学研究院月.
摘要木质素是地球上数量仅次于纤维素的有机物,林木中木质素占木材干重的~%,木质素生物合成及调节在植物生长和发育中发挥重要作用,另一方面,木质素是制浆造纸业的不利因素,脱除纤维素中的木质素,需要消耗大量能源和使用有毒化学物质,提高了造纸成本并污染环境。近十几年来,人们对木质素生物合成也有了更多更深入的认识,随着木质素生物合成途径许多酶的编码基因被不断分离克隆出来,通过调控木质素生物合成途径中重要酶的编码基因的表达,抑制酶的活性,从而阻断木质索生物合成途径,降低木质素的合成量或单体组成,已经在一些转基因植株上取得了成功。因此,利用生物技术手段降低木质素古量或改变其制浆性能,创造出符合制浆造纸原料特性要求的林木品种,对于降低制浆造纸的经济成本和环境保护等方面都具有重要意义。悄局仕厣锖铣赏揪兜暮诵拿钢唬谀质素生物合成途径中处于终端位置。加拿大笱小组以毛果杨×美洲黑杨杂种V参锊牧希肞扩增结合文库筛选的方法,获得了杨树副嗦牖騊的全长片段,与的氨基酸序列同源性达%,其重组蛋白具有富性,原核表达分析表明,其重组蛋自具有富钚裕琋杂交证实,其在木质部中表达最高,表明该基因与木质素生物合成有关。为了探讨谀质素生物合成的作用及其在基逃种械挠τ们熬埃疚囊晕夜钍鞴ひ涤材林优良品种为试材,利用騝U沽嘶蚬こ滔掠窝芯抗ぷ鳎取得了一些研究结果。盟T靥錺疪,“/瓵”和“/籗保成功地转入了根癌农杆菌中。园籽钆稍又治扌韵怠癐”为参照,.‘、甦潦產甦×甿.‘和¨甤‘’个品种谘钆苫蚺杉湓又治扌韵为试材,对其叶片再生体系进行了优化,建立了高效的叶盘法农杆菌遗传转化程序,并获得了经抗筛选的证义和反义蚪峁沟淖;蛑仓杲胁问裕园籽钆稍又帧,分别.‘’摘要篊罰罰.‘一’.‘’.
关键词:貉钍;农杆菌介导遗传转化;转基因植株效的叶盘法农杆菌遗传转化程序,利用农杆菌进行遗传转化,获得了经抗物合成途径提供更丰富的研究信息,也为睢杨和畹绕分值哪局仕訫;九嘌郊硬煌ǘ鹊和⒘个参试品种的组织培养扩繁体系,茎段外植体培养基疞盏家秆吭鲋常嘌猍/狙蜭个参试品种的叶片再生体系进行了优化,愈伤组织诱导培养基/的诱导效果最好,并建立了高疞秆〉牡恼搴头匆基因结构的转基因植株。肞检测初步筛选出了批量转基因植株,在銎分稚暇竦昧苏和反义基因结构的转基因植株。对在温室培养个月的詈杨的转基因植株进行富钚院蚄局仕胤治觯攵哉罩仓晗啾龋;蛑仓昴局什中富钚越档土ァィ局仕睾拷档ァィ易;蛑仓甑形态和生长发育未见异常。结果表明,利用反义际跻种基因表达,能有效降低转基因植株富钚院湍局仕睾浚⑶艺搴头匆基因机构的转化均引起了转基因植株的富钚院湍局仕睾考醯停丫秆〕隽四局仕含量下降%以上的詈杨的转基因株系。;蚰谠基因的转录产物减少,的表达在转录水平上受到了抑制,并且反义基因结构比正义基因结构对基因表达的抑制作用明显。该研究不仅获得了鲅钍髌分值淖;蛑仓辏椅=徊饺鲜赌局仕厣基因工程改良奠定了理论和实践基础。富钚裕荒局仕睾摘要/。痷一
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木质素概述造成各种原料的制浆生产工艺条件、综合利用途径以及产品的产量和质量也有所,局仕氐姆植:惴旱卮嬖谟诮细叩鹊奈苤参锩胖校乇植物种类、个体、组织、细胞类型、细胞层以及环境条件而变化,木质素含量不目前,世界制浆造纸工业主要以木材为造纸纤维原料,木材纤维在其原料结构中的比重已达%罱鸹ǖ。木材纤维中的纤维素、半纤维素和木