小黑杨抗逆基因工程育种研究

小黑杨生长速度快、适应能力强，是林木抗逆育种研究的理想材料。本书汇集了著者在小黑杨抗逆基因工程育种研究方面的心得，对小黑杨遗传转化体系的建立、转betA基因小黑杨、转codA基因小黑杨、转抗虫基因小黑杨、转TaLEA基因小黑杨、转PsnWRKY70基因小黑杨的研究进行了详细叙述。本书在介绍建立小黑杨遗传转化体系的基础上，重点研究了betA、codA、TaLEA、PsnWRKY70和抗虫基因对小黑杨的遗传转化，以及小黑杨优良转基因株系的筛选，阐述了小黑杨抗逆基因工程育种的很新研究成果及进展。

前言
1小黑杨遗传转化体系的建立 1
1.1 抗生素对小黑杨叶片离体培养的影响 1
1.1.1 不同浓度卡那霉素对小黑杨生长的影响 1
1.1.2 不同浓度G418 对小黑杨生长的影响 3
1.2 抑菌剂的抑菌效果及对小黑杨生长的影响 4
1.2.1 头孢类抗生素对农杆菌的抑制作用 4
1.2.2 AgNO3 对农杆菌的抑制作用 6
1.2.3 抑菌剂对小黑杨叶片分化的影响 6
1.2.4 AgNO3 对小黑杨叶片分化的影响 8
1.3 农杆菌介导的小黑杨转基因体系的建立 9
1.3.1 不同处理对小黑杨遗传转化的影响 9
1.3.2小黑杨卡那霉素抗性芽的筛选 13
1.3.3 转化株系的扩繁与生根 13
1.4 确定小黑杨遗传转化体系 14
2 转betA 基因小黑杨研究 17
2.1 转betA小黑杨的获得 17
2.1.1 转betA小黑杨抗性不定芽的获得 17
2.1.2 转betA小黑杨PCR 检测 18
2.1.3 转betA小黑杨Southern 杂交 18
2.2 转betA小黑杨耐盐性分析 19
2.2.1 NaCl 胁迫下转betA小黑杨甜菜碱含量的比较 20
2.2.2 非胁迫下转betA小黑杨甜菜碱含量的时序变化 20
2.2.3 NaCl 胁迫下转betA小黑杨甜菜碱含量的时序变化 21
2.2.4 转betA小黑杨在轻度盐碱地的生长表现 22
3 转codA 基因小黑杨研究 25
3.1 转codA小黑杨的获得 25
3.1.1 将codA 整合到小黑杨基因组 25
3.1.2 codA 基因在mRNA 水平的表达 27
3.2 转codA小黑杨耐盐碱性分析 28
3.2.1 NaCl 胁迫下转codA小黑杨的生长表现 28
3.2.2 NaHCO3 胁迫下转codA小黑杨的生长表现 31
4 转抗虫基因小黑杨研究 34
4.1 转抗虫基因小黑杨的获得 34
4.1.1小黑杨抗虫基因的遗传转化 34
4.1.2 转抗虫基因小黑杨PCR 检测 35
4.1.3 转抗虫基因小黑杨Southern 杂交 35
4.2 转基因小黑杨对舞毒蛾幼虫的毒杀能力 36
5 转TaLEA 基因小黑杨研究 38
5.1 转TaLEA小黑杨的获得 38
5.1.1 将TaLEA 整合到小黑杨基因组中 38
5.1.2 TaLEA 基因在mRNA 水平的表达 39
5.2 转TaLEA小黑杨的耐盐性提高 40
5.2.1 NaCl 胁迫下转TaLEA小黑杨相对电导率比较 40
5.2.2 NaCl 胁迫下转TaLEA小黑杨丙二醛含量比较 41
5.2.3 NaCl 胁迫下转TaLEA小黑杨净光合速率比较 41
5.2.4 NaCl 胁迫下转TaLEA小黑杨叶绿素含量比较 42
5.2.5 转TaLEA小黑杨耐盐株系的选择 42
5.3 转TaLEA小黑杨的抗旱性提高 43
5.3.1 干旱胁迫下转TaLEA小黑杨相对电导率比较 43
5.3.2 干旱胁迫下转TaLEA小黑杨丙二醛含量比较 43
5.3.3 干旱胁迫下转TaLEA小黑杨净光合速率比较 43
5.3.4 干旱胁迫下转TaLEA小黑杨叶绿素含量比较 44
5.3.5 转TaLEA小黑杨抗旱株系的选择 45
5.4 转TaLEA小黑杨的耐寒性提高 45
5.4.1 低温胁迫下转TaLEA小黑杨丙二醛含量比较 45
5.4.2 低温胁迫下转TaLEA小黑杨相对高生长比较 45
5.4.3 低温胁迫下转TaLEA小黑杨冷害指数比较 46
5.4.4 转TaLEA小黑杨耐寒株系的选择 46
6 转TaLEA 基因小黑杨表达特性研究 49
6.1 转TaLEA小黑杨基因表达谱分析 49
6.1.1 差异基因的功能分类 49
6.1.2 差异基因的基因本体和代谢途径分析 49
6.1.3 差异基因的qRT-PCR 验证 52
6.2 转TaLEA小黑杨蛋白表达谱分析 55
6.2.1 差异蛋白的功能分类 55
6.2.2 差异蛋白与差异基因的比较 56
7 转TaLEA 基因小黑杨生长稳定性研究 62
7.1 转TaLEA小黑杨苗期生长性状Logistic 模型构建 62
7.1.1 转TaLEA小黑杨苗高和地径方差分析 62
7.1.2 转TaLEA小黑杨苗高年生长模型构建 63
7.1.3 转TaLEA小黑杨地径年生长模型构建 65
7.1.4 转TaLEA小黑杨苗高年生长阶段划分 67
7.1.5 转TaLEA小黑杨地径年生长阶段划分 68
7.1.6 转TaLEA小黑杨苗高、地径与速生期各参数关系 68
7.1.7 转TaLEA小黑杨株系苗高生长过程比较 69
7.2 不同地点转TaLEA小黑杨遗传稳定性分析 71
7.2.1 不同地点转TaLEA小黑杨树高和胸径的变异 71
7.2.2 不同地点不同转TaLEA小黑杨株系AMMI 方差分析 73
7.2.3 不同地点不同转TaLEA小黑杨株系的基因型-环境交互作用 73
7.3 转TaLEA小黑杨多性状比较 74
7.3.1 转TaLEA小黑杨株系间各性状比较 74
7.3.2 转TaLEA小黑杨株系间各性状平均值及变异参数分析 77
7.3.3 转TaLEA小黑杨株系各性状相关分析 77
7.3.4 转TaLEA小黑杨株系综合评价 79
8 转PsnWRKY70 基因小黑杨研究 81
8.1 生物及非生物胁迫条件下PsnWRKY 时序表达特性 81
8.1.1 PsnWRKY 基因及蛋白质特征 82
8.1.2 PsnWRKY 蛋白多序列比对及进化分析 83
8.1.3 不同胁迫条件下PsnWRKY 表达的时序变化 86
8.2 PsnWRKY70 启动子功能研究 89
8.2.1 PsnWRKY70 启动子的克隆及转录起始位点的确定 89
8.2.2小黑杨cDNA 文库的构建及质量检测 92
8.2.3 酵母单杂交筛选PsnWRKY70 的上游调控因子 93
8.2.4 酵母单杂交筛选结果的验证 98
8.3 酵母双杂交筛选PsnWRKY70 的互作蛋白 100
8.3.1 诱饵载体的构建 100
8.3.2 诱饵载体的自激活检测 101
8.3.3 WRKY 蛋白在酵母细胞中的表达 103
8.3.4 pGBKT7-WRKY 与pGADT7-cDNA 共转化后的筛选 103
8.3.5 阳性克隆的验证 104
8.3.6 阳性克隆所携cDNA 片段的生物信息学分析 105
8.3.7 互作蛋白的GST-pull down 体外验证 106
8.4 PsnWRKY70 基因功能研究 111
8.4.1 PsnWRKY70 在小黑杨不同组织部位的表达特性 112
8.4.2 PsnWRKY70 植物表达载体的构建 112
8.4.3 转PsnWRKY70小黑杨的获得 115
8.4.4 转PsnWRKY70小黑杨耐盐性分析 119
8.4.5 转PsnWRKY70小黑杨耐旱性分析 123
8.4.6 转PsnWRKY70小黑杨抗病性分析 125
8.4.7 NaCl 胁迫下转PsnWRKY70小黑杨转录组分析 128
参考文献 138