msmate66基因在紫花苜蓿中的过量表达和分析
紫花苜蓿是一种优良的豆科牧草, 抗逆性强，适应范围广，适口性好，营养价值高，有“牧草之王”之称。然而由于铝胁迫的影响,紫花苜蓿在酸性土壤区生长受到抑制,这严重影响其在南方地区的推广种植。蒺藜苜蓿MtMATE66编码一个柠檬酸转运蛋白，研究表明过表达该基因可显著提高转基因植株耐铝性。本研究期望在紫花苜蓿中过表达MsMATE66以增加转基因植株的柠檬酸转运能力，进而提高其耐铝性。利用农杆菌介导的遗传转化方法，经过愈伤诱导、诱导分化、生根等阶段，获得了32株再生植株，提取DNA利用MsMATE66特异引物进行PCR扩增，筛选得到了2个转基因植株。本试验获得了转MsMATE66的再生植株，为验证MsMATE66在提高紫花苜蓿耐铝性方面的研究奠定了基础。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
1研究背景4
1.1紫花苜蓿特性 4
1.2铝胁迫对植物的影响 4
1.3铝胁迫对紫花苜蓿的影响以及缓解方法 4
1.4紫花苜蓿的育种5
1.5本研究的目的与意义 5
2 材料与方法 5
2. 1 试验材料与试验试剂5
2. 1. 1试验材料5
2. 1. 2试验试剂6
2. 1. 2培养基6
2. 1. 2试验耗材6
2. 2 试验方法6
2. 2. 1农杆菌介导的紫花苜蓿遗传转化6
2. 2. 2采用CTAB法提取总DNA6
2 .2. 3 PCR检测7
3 结果与分析8
3. 1 农杆菌介导的紫花苜蓿遗传转化8
3. 2 采用CTAB法提取总DNA8
3. 3 PCR检测9
4讨论9
5. 结论与总结10
5．1 试验结论10
5．2 试验总结10
参考文献12
致谢13
MsMATE66基因在紫花苜蓿中的过量表达及分析
引言
1研究背景
1．1紫花苜蓿特性
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
紫花苜蓿（Medicago sativa L.）是苜蓿属植物中种植最为普遍、最为广泛的优良豆科牧草，并有“牧草之王”的称号[1]。它的根系发达，主根粗大，入土深度多为2至6厘米，甚至可达到更深的土层，侧根主要生长在20至30厘米以上的土层中。它的根有为根瘤生长提供必需场所，然后根瘤在侧根上生长的数目相比较在主根上生长的数目多。它生长有膨大的根茎，并有许多幼芽在此密集生长。茎直立或斜生，光滑或稍有毛，茎秆上有棱，略呈四方形，叶片为羽状三出复叶，形状为倒卵形，是由叶脉长出叶片，叶缘上1/3处有锯齿，中下部全缘。紫花苜蓿的分枝比较多，株高最低的为60厘米左右，最高可以达到120厘米，有生于叶基与花枝结合部的短总状花序，其花的花冠为蝶形，每一成熟植株有20至30朵花，花色为紫色或深紫色。紫花苜蓿的果实一般是2至4回的呈螺旋形的荚果，没有成熟时为绿色，成熟之后为黑褐色，每个果实中包含有2至8粒种子。紫花苜蓿的种子为黄褐色并有光泽的肾形，其种子的千粒重在1.4至2.3克之间。
紫花苜蓿有较强的抗逆性，能生长在多种类型的气候以及土壤环境条件下[2]。在饲用上有着产草量高、利用年限长、适口性强、营养丰富等特点。制作饲料的时候，不仅可以直接作为青绿饲料食用，也可以进行加工制作成干草、叶蛋白饲料、苜蓿草粉以及青贮饲料[3]。紫花苜蓿有很高的营养价值，在初花期刈割的干物质中含有20%至22%的粗蛋白质以及3.0%的钙元素，并且它还含有较为合理的必需氨基酸构成，另外还含有含量颇为丰富的微量元素和维生素。紫花苜蓿中含有各种色素，对家畜的生长发育及乳汁和家禽的卵黄颜色均有好处[3]。苜蓿对养牛业来说可以认定是优质牧草，其不仅可以改善乳脂率，而且可以使牛乳中维生素含量增加，尤其是其中的脂溶性维生素[4]。就目前我国的南方农区畜牧业，特别是迅速崛起发展的草食畜饲养来说，畜牧业在发展，那么对紫花苜蓿的需求也必将增加。因此，紫花苜蓿将成为整个南方农区节粮型畜牧业发展的不容忽视的饲草。然而南方有大面积酸铝性的土地，阻碍了紫花苜蓿在南方的推广。
1.2 铝胁迫对植物的影响
铝（Aluminum）大约占地壳元素总量的7.5%8.1%，仅次于氧和硅，是含量最高的金属元素。以离子态存在的铝（主要包括 Al3+和Al(OH)4），会对所有活细胞产生毒害作用，铝离子能快速抑制植物根系的生长，增加植物对其他逆境的敏感性[5] 。我国南方土壤普遍呈酸性，酸性土壤中，Al3+和H+毒性是影响作物生长的主要限制因子，pH小于5.0时，铝从无毒化合物解离为游离态三价铝离子，即使在很低的浓度下也会对植物根系产生严重的抑制作用。铝胁迫对植物危害的外在表现最显著的是使其根系的生长发育受到阻碍。具体表现为主根伸长受到抑制,根尖、侧根极短而脆,呈褐色,根毛减少,根尖表皮细胞体积变小，表皮和外皮层细胞受到破坏,根冠脱落[6]，从而致使其他土壤阳离子的吸附或流失,造成植物对钾、磷、钙和镁等营养元素的吸收减少。
1.3 铝胁迫对紫花苜蓿的影响以及缓解方法
紫花苜蓿对酸浓度的感知较为敏感，它适合生长的土壤 pH 在7到8 之间，当土壤的pH 小于 6.0 时，紫花苜蓿的生长发育受到抑制，根瘤菌的繁殖率和存活率有所减小。当土壤的 pH 小于 4.5 的时候，紫花苜蓿的生长将遭受到较为严重的抑制。并且苜蓿属中的植物缺少耐铝毒较强的种质资源，有资料表明，美国乔治亚大学的 Bouton 团队培育出了目前公认最耐铝毒的苜蓿品种 GAAT，并根据研究所述其抗铝毒能力明显高于美国农业部（USDA）种子资源库收集的所有紫花苜蓿核心种质资源[7]。有研究结果表明，铝胁迫使得紫花苜蓿幼苗出现根尖明显膨大、根长以及侧根数明显下降的现象。作为植物与土壤相连接的部分，根是植物从土壤中获得养分的重要途径。铝胁迫抑制植物根系的生长和发育，使得植物根系对营养物质的吸收和代谢过程受到一定影响，导致营养物质进入根内及向地上部的运输受阻，最终导致植物表现出缺素症状[8]。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
1研究背景4
1.1紫花苜蓿特性 4
1.2铝胁迫对植物的影响 4
1.3铝胁迫对紫花苜蓿的影响以及缓解方法 4
1.4紫花苜蓿的育种5
1.5本研究的目的与意义 5
2 材料与方法 5
2. 1 试验材料与试验试剂5
2. 1. 1试验材料5
2. 1. 2试验试剂6
2. 1. 2培养基6
2. 1. 2试验耗材6
2. 2 试验方法6
2. 2. 1农杆菌介导的紫花苜蓿遗传转化6
2. 2. 2采用CTAB法提取总DNA6
2 .2. 3 PCR检测7
3 结果与分析8
3. 1 农杆菌介导的紫花苜蓿遗传转化8
3. 2 采用CTAB法提取总DNA8
3. 3 PCR检测9
4讨论9
5. 结论与总结10
5．1 试验结论10
5．2 试验总结10
参考文献12
致谢13
MsMATE66基因在紫花苜蓿中的过量表达及分析
引言
1研究背景
1．1紫花苜蓿特性
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
紫花苜蓿（Medicago sativa L.）是苜蓿属植物中种植最为普遍、最为广泛的优良豆科牧草，并有“牧草之王”的称号[1]。它的根系发达，主根粗大，入土深度多为2至6厘米，甚至可达到更深的土层，侧根主要生长在20至30厘米以上的土层中。它的根有为根瘤生长提供必需场所，然后根瘤在侧根上生长的数目相比较在主根上生长的数目多。它生长有膨大的根茎，并有许多幼芽在此密集生长。茎直立或斜生，光滑或稍有毛，茎秆上有棱，略呈四方形，叶片为羽状三出复叶，形状为倒卵形，是由叶脉长出叶片，叶缘上1/3处有锯齿，中下部全缘。紫花苜蓿的分枝比较多，株高最低的为60厘米左右，最高可以达到120厘米，有生于叶基与花枝结合部的短总状花序，其花的花冠为蝶形，每一成熟植株有20至30朵花，花色为紫色或深紫色。紫花苜蓿的果实一般是2至4回的呈螺旋形的荚果，没有成熟时为绿色，成熟之后为黑褐色，每个果实中包含有2至8粒种子。紫花苜蓿的种子为黄褐色并有光泽的肾形，其种子的千粒重在1.4至2.3克之间。
紫花苜蓿有较强的抗逆性，能生长在多种类型的气候以及土壤环境条件下[2]。在饲用上有着产草量高、利用年限长、适口性强、营养丰富等特点。制作饲料的时候，不仅可以直接作为青绿饲料食用，也可以进行加工制作成干草、叶蛋白饲料、苜蓿草粉以及青贮饲料[3]。紫花苜蓿有很高的营养价值，在初花期刈割的干物质中含有20%至22%的粗蛋白质以及3.0%的钙元素，并且它还含有较为合理的必需氨基酸构成，另外还含有含量颇为丰富的微量元素和维生素。紫花苜蓿中含有各种色素，对家畜的生长发育及乳汁和家禽的卵黄颜色均有好处[3]。苜蓿对养牛业来说可以认定是优质牧草，其不仅可以改善乳脂率，而且可以使牛乳中维生素含量增加，尤其是其中的脂溶性维生素[4]。就目前我国的南方农区畜牧业，特别是迅速崛起发展的草食畜饲养来说，畜牧业在发展，那么对紫花苜蓿的需求也必将增加。因此，紫花苜蓿将成为整个南方农区节粮型畜牧业发展的不容忽视的饲草。然而南方有大面积酸铝性的土地，阻碍了紫花苜蓿在南方的推广。
1.2 铝胁迫对植物的影响
铝（Aluminum）大约占地壳元素总量的7.5%8.1%，仅次于氧和硅，是含量最高的金属元素。以离子态存在的铝（主要包括 Al3+和Al(OH)4），会对所有活细胞产生毒害作用，铝离子能快速抑制植物根系的生长，增加植物对其他逆境的敏感性[5] 。我国南方土壤普遍呈酸性，酸性土壤中，Al3+和H+毒性是影响作物生长的主要限制因子，pH小于5.0时，铝从无毒化合物解离为游离态三价铝离子，即使在很低的浓度下也会对植物根系产生严重的抑制作用。铝胁迫对植物危害的外在表现最显著的是使其根系的生长发育受到阻碍。具体表现为主根伸长受到抑制,根尖、侧根极短而脆,呈褐色,根毛减少,根尖表皮细胞体积变小，表皮和外皮层细胞受到破坏,根冠脱落[6]，从而致使其他土壤阳离子的吸附或流失,造成植物对钾、磷、钙和镁等营养元素的吸收减少。
1.3 铝胁迫对紫花苜蓿的影响以及缓解方法
紫花苜蓿对酸浓度的感知较为敏感，它适合生长的土壤 pH 在7到8 之间，当土壤的pH 小于 6.0 时，紫花苜蓿的生长发育受到抑制，根瘤菌的繁殖率和存活率有所减小。当土壤的 pH 小于 4.5 的时候，紫花苜蓿的生长将遭受到较为严重的抑制。并且苜蓿属中的植物缺少耐铝毒较强的种质资源，有资料表明，美国乔治亚大学的 Bouton 团队培育出了目前公认最耐铝毒的苜蓿品种 GAAT，并根据研究所述其抗铝毒能力明显高于美国农业部（USDA）种子资源库收集的所有紫花苜蓿核心种质资源[7]。有研究结果表明，铝胁迫使得紫花苜蓿幼苗出现根尖明显膨大、根长以及侧根数明显下降的现象。作为植物与土壤相连接的部分，根是植物从土壤中获得养分的重要途径。铝胁迫抑制植物根系的生长和发育，使得植物根系对营养物质的吸收和代谢过程受到一定影响，导致营养物质进入根内及向地上部的运输受阻，最终导致植物表现出缺素症状[8]。
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