《甘薯耐鹽相關基因的克隆及功能分析》是依託中國農業大學，由何紹貞擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：甘薯耐鹽相關基因的克隆及功能分析
- 依託單位：中國農業大學
- 項目負責人：何紹貞
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
我國是世界上最大的甘薯生產國，也是僅次於美國的能源消耗大國，能源可持續發展是國家戰略安全的重要組成部分，生物質能源成為各國研究的熱點。甘薯因其高產，穩產，單位面積、單位時間內生產的乙醇比水稻、小麥等主要糧食作物都多且可以種植於灘涂瘠薄土地而不與糧食爭地成為最合適的能源作物之一。我國鹽漬土地面積9913.3萬公頃，約占耕地面積的15%。本研究以甘薯耐鹽突變體為材料，用SSH方法構建耐鹽差減cDNA文庫，分析差異表達的ESTs，設計引物，克隆與耐鹽相關的基因；用農桿菌介導法將所克隆的基因導入擬南芥和甘薯品種中，獲得轉基因植株並進行耐鹽鑑定，分析所克隆耐鹽基因的功能，獲得耐鹽轉基因甘薯植株。本研究的成功，將為用基因工程改良甘薯的耐鹽性、開發耐鹽能源甘薯新品種以及大規模利用我國廣闊的鹽鹼灘涂土地均具有重要的理論和實際意義。
結題摘要
我國是世界上最大的甘薯生產國，也是僅次於美國的能源消耗大國，能源可持續發展是國家戰略安全的重要組成部分，生物質能源成為各國研究的熱點。甘薯因其高產，穩產，單位面積、單位時間內生產的乙醇比水稻、小麥等主要糧食作物都多且可以種植於灘涂瘠薄土地而不與糧食爭地成為最合適的能源作物之一。我國鹽漬土地面積9913.3萬公頃，約占耕地面積的15%。 本研究以甘薯耐鹽突變體LM79為材料，用SSH方法構建了耐鹽差減cDNA文庫，並分析差異表達的ESTs，獲得耐鹽相關ESTs；通過RACE技術，設計引物，克隆了4個與耐鹽相關的基因：吡咯啉-5-羧酸酯還原酶基因（IbP5CR）、鐵硫簇支架蛋白基因（IbNFU1）、脂酶基因（IbEST）和脫水回響家族蛋白基因（IbDRFP）；並用農桿菌介導法將所克隆的4個基因導入菸草和甘薯品種中，獲得轉基因植株並進行耐鹽鑑定，結果發現轉基因植株比非轉基因植株的耐鹽性顯著提高，表明這些基因與甘薯的耐鹽性密切相關；2012年和2013年分別將獲得的耐鹽甘薯材料種植到山東的東營鹽鹼地、河北黃驊港的鹽鹼地，表現出較強的耐鹽性。本項目研究的成功，將為用基因工程改良甘薯的耐鹽性、開發耐鹽能源甘薯新品種以及利用我國廣闊的鹽鹼灘涂土地均具有重要的理論和實際意義。本項目研究圓滿完成了預期目標，克隆了4個甘薯耐鹽相關基因，並對其中的2個基因（IbP5CR和IbNFU1）進行了較為深入的耐鹽鑑定和功能分析，這兩個基因的研究工作分別發表於SCI期刊Plant Cell, Tissue & Organ Culture 和Agricultural Sciences in China上，另外還發表了會議論文1篇；申請了1項國家發明專利；培養了2名博士和1名碩士。
