利用RNAi抑制B-hordein合成降低大麦籽粒蛋白质含量

文献类型： 中文期刊

第一作者： 李静雯

作者： 李静雯;张正英;令利军;李淑洁

作者机构：

关键词： 大麦;B醇溶蛋白基因;蛋白质含量;RNAi

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2014 年 47 卷 19 期

页码： 3746-3756

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】通过RNAi策略抑制大麦籽粒B-hordein的表达,获得高氮肥水平下籽粒蛋白质含量降低的转基因大麦新种质,探索大麦品质改良新途径。【方法】采用同源PCR技术克隆大麦B-hordein核心保守序列,通过Gateway技术构建大麦B-hordein的RNAi植物表达载体pBract207-zz-gp4,利用农杆菌介导法转化大麦Golden Promise幼胚,获得转基因植株。通过PCR检测、Southern杂交验证RNAi构件在转基因大麦及其后代基因组的整合情况。采用半定量RT-PCR分析转基因大麦花后不同发育时期B-hordein转录表达情况。基于近红外谷物分析仪测定蛋白质含量,并进行醇溶蛋白SDS-PAGE检测,以筛选蛋白质含量降低的转基因大麦株系。开展氮肥运筹相关试验,检验RNAi效率及高氮肥水平下转基因大麦蛋白质含量变化情况。【结果】获得大麦B-hordein片段2条(Gp4和Gp5),测序结果表明该片段大小为349 bp,聚类分析表明该序列跟已知大麦醇溶蛋白基因同源性最高达92%,与该基因已登录的mRNA序列同源性高于98%,确认所得片段为大麦B醇溶蛋白基因片段。利用Gateway技术将Gp4片段正反向插入载体pBract207,反向重复序列用i18和iv2 intron连接,构建了Ubi启动子驱动的大麦B-hordein RNAi植物表达载体pBract207-zz-gp4。通过农杆菌介导转化大麦Golden Promise幼胚,结合目标基因及筛选标记基因的PCR验证,获得含有RNAi构件及筛选标记基因的转基因大麦株系11个。Southern杂交检测表明RNAi构件已经稳定整合到T2/T3转基因大麦基因组。随机选取6个T3转基因大麦株系,半定量RT-PCR结果表明花后不同发育时期转基因大麦籽粒B-hordein表达水平明显低于非转基因对照,20 d时转基因株系表达量不仅相比同期对照降低28.19%—55.19%,而且在各时期中也最低。利用随机选取的T1和T3籽粒进行蛋白质含量测定表明8个转基因大麦株系的蛋白质含量相比非转基因对照显著降低,SDS-PAGE电泳结果显示与非转基因相比,转基因各株系B-醇溶蛋白比率有不同程度降低,其中3个株系B-醇溶蛋白比率降低明显,平均减幅为49.42%。采用蛋白质含量降低的转基因大麦株系RNAi-20开展氮肥运筹试验,结果表明,高氮肥水平HN2及HN3处理,该株系蛋白质含量显著低于非转基因对照;施以等量高氮肥时,伴随氮肥后移(HN2到HN3),该株系总蛋白含量相对非转基因对照逐渐降低。SDS-PAGE电泳结果显示B醇溶蛋白含量降低,电泳带型发生变化。【结论】RNAi技术能抑制籽粒B-hordein表达,降低B-醇溶蛋白含量,高氮肥水平下能显著降低大麦蛋白质含量。

分类号： S512.3

  • 相关文献

[1]利用RNAi技术沉默大麦B-Hordein基因的研究. 李静雯,张正英,李淑洁. 2014

[2]盐池土壤盐胁迫对大麦农艺性状与品质的影响. 胡哲,张英虎,栾海业,乔海龙,杨红燕,臧慧,徐肖,陶红,陈健,陈和,沈会权. 2019

[3]引进澳大利亚大麦农艺性状分析. 裴贞,王倩,高明,裴洁. 2015

[4]高蛋白、高赖氨酸大麦的筛选及遗传距离分析. 范士靖,李建粤,张国荣,朱霄卉,曹菲. 2002

[5]大豆DNA导入引起大麦籽粒蛋白含量及氨基酸含量变异的遗传稳定性分析. 毛万霞,许燕,张国荣,李建粤,吕英海,陆雪琴. 2003

[6]导入大豆总DNA改良大麦籽粒营养品质. 吕英海,李建粤,许燕,张国荣,毛万霞,陆雪琴. 2003

[7]马铃薯Y病毒CP基因RNAi载体构建与干涉效果测定. 李奇科,陶刚,邱又彬,邱礽,迟胜起,朱英,刘作易. 2009

[8]干扰环阿乔醇合成酶基因的表达对人参皂苷含量的影响. 赵寿经,安岩,孟洋,何沐阳,曲庆玲,郝东云. 2014

[9]DHAR与草莓AsA积累关系及DHAR RNAi遗传转化研究. 张丙秀,李柱刚,高媛,刘丹,高庆玉. 2012

[10]飞蝗表皮蛋白Obstructor家族基因的分子特性及基于RNAi的功能分析. 王燕,李大琪,刘晓健,李涛,马恩波,范仁俊,张建珍. 2015

[11]饲喂CYP6CM1和Coe1 RNAi双价转基因烟草对Q型烟粉虱抗药性的影响. 常蕾,胡雪虹,杨郁文,陈天子,邓惠清,姜利农,刘正銮,张保龙,王荣富. 2013

[12]RNAi技术及其在畜牧业中的应用前景. 仲明,张宏福,董枫岚,孙绍光,王润平,杨琳. 2006

[13]绵羊FGF5基因的克隆、表达及RNA干扰. 刘伍限,贾斌,石国庆,任建功,刘卡,马润林. 2011

[14]PolⅡ型启动子K14实现组织特异RNAi. 代蓉,沈思军,万鹏程,石国庆,孟庆勇,刘守仁. 2011

[15]应用RNA干扰技术抑制捻转血矛线虫H11基因研究. 张平,何延华,王新华,薄新文,陈南颍,韩猛立. 2013

[16]应用RNA干扰技术对甜菜夜蛾信息素结合蛋白功能的研究. 周耀振,修伟明,董双林. 2009

[17]RNAi和取食不同品种水稻后白背飞虱多铜氧化酶4基因的表达差异及生物学效应. 贾浩康,刘玉娣,侯茂林. 2019

[18]中国对虾V-ATPase c亚基基因的克隆及其在高pH胁迫下的表达分析. 胡硕,何玉英,李健,张海恩,韩旭. 2019

[19]二化螟碱性神经酰胺酶和中性鞘磷脂酶基因RNA干扰技术体系的优化. 孙娜,杨琼,韩阳春,张茹,王利华,方继朝. 2018

[20]西花蓟马几丁质合成酶UAP基因克隆及功能分析. 陆承聪,李恒,张祥琴,王谅,陈艺欣,田厚军,林硕,张洁,陈勇,魏辉. 2019

作者其他论文 更多>>

微信小程序