玉米ZmMPI基因克隆及其过表达转基因株系检测

作     者：姚梦瑶 李娟 刘志刚 蔡大润 李晓荣 李波 杨洋 王子轩 王勇攀 陈勋基 耿洪伟 陈果 YAO Mengyao;LI Juan;LIU Zhigang;CAI Darun;LI Xiaorong;LI Bo;YANG Yang;WANG Zixuan;WANG Yongpan;CHEN Xunji;GENG Hongwei;CHEN Guo

作者机构：新疆农业大学农学院新疆乌鲁木齐830052 新疆农业科学院核技术生物技术研究所新疆乌鲁木齐830091 新疆农作物生物技术重点实验室新疆乌鲁木齐830091 

出 版 物：《华北农学报》 (Acta Agriculturae Boreali-Sinica)

年 卷 期：2024年第39卷第4期

页      面：1-9页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 08[工学] 09[农学] 071007[理学-遗传学] 0901[农学-作物学] 0836[工学-生物工程] 090102[农学-作物遗传育种] 

基　　金：国家自然科学基金项目(32160440) 新疆维吾尔自治区重点实验室开放课题(2023D04041) 玛纳斯县国家级杂交玉米种子生产基地建设项目(MNSZZDX-2021-01) 新疆玉米产业技术体系(XJARS-02) 

主　　题：玉米 ZmMPI 盐碱胁迫 转基因植株 鉴定 

摘      要：盐碱胁迫已成为制约我国农业生产的重要因素之一,探索农作物耐盐分子机理,对作物育种具有重要的理论价值和实际应用价值。旨在克隆玉米中的ZmMPI基因,转化玉米植株。首先通过qRT-PCR对盐碱溶液处理下植株中的ZmMPI表达量变化进行分析,之后利用DNAMAN软件对ZmMPI蛋白序列进行多重比较分析同时利用MEGA 7.0软件构建系统发生树,并利用一系列软件对ZmMPI进行生物信息学分析。最后利用分子克隆技术,成功克隆ZmMPI基因的编码序列,构建植物过表达载体并利用农杆菌介导的遗传转化方法转化玉米自交系B104,在基因组水平、转录水平以及蛋白质水平对过表达转基因植株鉴定,分析其表达量变化。结果表明,ZmMPI基因的表达量受盐碱胁迫后整体呈现出先上升后下调的趋势;ZmMPI蛋白序列比较结果相似率为64.15%,系统发生树显示,ZmMPI与玉米(小颖大刍草亚种)ABA34115.1同源性最高,该蛋白含有一个蛋白结构域Potato_inhibit,有α螺旋结构、无规则卷曲结构和β转角结构,偏疏水性,预测潜在的磷酸化位点有10个;对获得的49个转化事件鉴定结果显示,其中有13个过表达转基因株系中的ZmMPI基因在基因组水平能正常表达,有10个过表达转基因株系中的ZmMPI基因能正常转录、翻译。最终获得10个能够正常转录翻译的过表达转基因株系,为进一步探究ZmMPI基因响应盐碱胁迫的分子机制奠定基础。