摘要：本研究以集胞藻6803基因组中参与二氧化碳浓缩机制（CCM）的其中一个基因slr0011为靶标基因，通过Gateway技术构建植物双元表达载体，并将终载体导入农杆菌GV3101中，利用农杆菌的双元载体系统能成功的将目的基因转到拟南芥中。这为下一步转化拟南芥并检测蓝藻CCM相关基因在植物体内的功能和是否能提高植物光合作用效率奠定了基础。

关键词：集胞藻6803；slr0011基因；Gateway技术；植物双元表达载体

Cloning of slr0011 from Synechocystis sp. strain PCC 6803 and construction of plant binary expression vector

Abstract: slr0011, one of the genes that participate in CO2 concentration mechanism (CCM) in Synechocystis sp. PCC 6803, was selected as the target in this research. Using Gateway technology, plant binary expression vector that contains slr0011 was constructed and the recombinant vector was transformed into Agrobacterium tumefaciens GV3101 successfully. This facilitates the subsequent transformation of Arabidopsis thaliana. This study laid a foundation for further function analysis of CCM related genes in higher plants, and thus providing a possible approach to improve their photosynthetic efficiency.

Keywords: Synechocystis sp. strain PCC6803; slr0011; Gateway technology; Plant binary expression vector

目录

摘要 1

关键词 1

引言 2

1.材料与方法 2

1.1实验材料 2

1.1.1菌株 2

1.1.2质粒载体 2

1.1.2酶和试剂 2

1.2仪器设备 3

1.3实验方法 4

1.3.1KAPAHIFI高保真酶PCR反应 4

1.3.2PCR产物纯化 4

1.3.3检测PCR反应 5

1.3.4Gateway技术 5

1.3.5大肠杆菌转化 5

1.3.6质粒提取 6

1.3.7农杆菌转化 7

2结果与分析 7

2.1目的基因的获取 7

2.2入门载体的构建 8

2.3植物转化双元载体的终载体构建 9

2.4植物转化双元载体的农杆菌转化 9

3讨论与结论 10

参考文献 12

致谢 14

集胞藻6803slr0011基因的克隆及植物转化载体的构建

引言

蓝藻又称蓝细菌，是在地球上的一些陆地和不同水体中广泛分布的一种的原核生物，其种类繁多，形态多样。蓝藻是藻类生物中最简单的单细胞生物，在它的细胞质中均匀的分布着染色质，并没有成形的细胞核。蓝藻通常呈球状，核糖体是它唯一的细胞器。虽然没有叶绿体，但在其细胞质中有光合作用片层，光合作用在依附于其上的各类色素上进行，此结构叫类囊体[1]。所以蓝藻能进行放氧型光合作用，而且，在适宜的培养条件下，其细胞倍增时间只有8~12小时，因此方便进行各种实验。集胞藻Synechocystissp.PCC6803（以下简称集胞藻6803）是一单细胞原核生物，为蓝藻的一种，而且对环境有较强的适应性，不但可以进行光自养生长，又能利用葡萄糖进行异养生长。此外它便于培养，细胞倍增周期短，便于进行遗传操作，而且光合生物中它第一个完成全基因组测序，因此成为了研究光合作用的一种理想的模式实验材料[2]。

拟南芥（Arabidopsisthaliana)与白菜、油菜、甘蓝等经济作物一样属于十字花科，拟南芥是植物界第一个被完整测序的物种，其全基因组测序工作于2000年完成。而且拟南芥植株较小，形态结构简单，生育期短，约6一8个星期，种子较多，基因组也比较小，而且易被土壤杆菌转化。由于以上特征，它现在广泛的应用于植物遗传学、发育生物学和分子生物学的研究，已然成为一种模式生物[3~5]。

此次研究以集胞藻（Synechocystissp.）PCC6803和拟南芥（Arabidopsisthaliana）为实验材料，通过Gateway技术中的BP反应和LR反应将集胞藻6803参与二氧化碳浓缩机制的基因中的slr0011基因构建成一个植物转化双元载体后，经过农杆菌转化，进而转入拟南芥基因组中，测定拟南芥的生理生化指标，看拟南芥的光合作用效率是否得到提高。