摘要：蓝藻是一种原核微生物，可以进行光能自养，光合效率比高等植物高，其原因是藻类含有二氧化碳浓缩机制。集胞藻6803slr1596基因是二氧化碳浓缩机制中的一个重要基因，如果将这个基因转入到植物中去，就有可能提高植物的光合作用效率。所以本研究从集胞藻6803中对slr1596进行克隆，利用Gateway技术进行BP反应和LR反应，将其构建到表达载体中。验证其基因结构的正确性后.计划将改造的植物表达载体利用农杆菌介导法转入模式植物拟南芥中观察表型，检测转基因植株光合效率是否得到提高。

关键词：　集胞藻6803；Gateway技术；植物表达载体

Cloning of 6803slr1596 gene and construction of plant transformation vector

Abstract:Synechocystis 6803 (Synechocystis sp. PCC6803) is a unicellular cyanobacterium with a natural DNA transformation system, it can use the energy of autotrophic growth can be carried out by heterotrophic growth glucose is one of the important mode of photosynthesis in molecular biology. In this study, PCR amplification of the cyanobacterium Synechocystis 6803 (Synechocystis sp. PCC6803) related to medium and CO2 concentrating mechanism for slr1596, will be obtained by using Gateway technology DNA fragment and vector pDONR207 homologous recombination to create the entry vector, the vector and target vector to get the final entry vector homologous recombinant plant expression transformation. After verifying the correctness of the gene structure, the transgenic plant expression vector was transformed into the model plant Arabidopsis thaliana by Agrobacterium mediated transformation, and the photosynthetic efficiency was improved.

Key words: Synechocystis 6803; Gateway technology; plant 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菌株和载体质粒 2

1.1.2酶和试剂 3

1.1.2.1酶和抗生素 3

1.1.2.2引物 3

1.1.2.3化学试剂 3

1.3实验方法 4

1.3.1PCR反应 4

1.3.3PCR产物纯化 5

1.3.4Gateway技术 6

（1）BP反应 6

（2）LR反应 6

1.3.5转化 6

1.3.6提取质粒 7

1.3.7琼脂糖凝胶电泳检测 8

1.3.7.1胶板的制作 8

2.结果与分析 8

2.1目的基因的扩增 8

2.2入门载体的构建 9

2.3表达载体的构建 9

3.讨论 10

参考文献 11

致谢 13

集胞藻6803slr1596基因的克隆及植物转化载体的构建

引言

蓝藻是一类能进行植物型产氧光合作用的原核生物,集胞藻6803属于蓝藻的一种,是研究碳固定机制的重要模式生物之一[1-2]。羧酶体(Carboxysome)是高效的固碳微体，在CO2浓缩机制中发挥重要作用[3]。在蓝藻及某些化能自养菌中，羧酶体作为类细胞器包裹1,5-二磷酸核酮糖羧化酶（加氧酶(RubisCO)和碳酸酐酶(Carbonicanhydrase，CA)，它与无机碳转运蛋白共同在胞质中积累HCO3–，通过增加RubisCO周围的CO2浓度来提高固碳效率[4-6]。

Gateway技术是基于λ噬菌体位点特异重组原理的克隆技术。先经过BP反应，将目的基因克隆到入门载体上，形成入门载体，然后通过LR反应使目的基因重组到目标载体上，产生目的克隆[7-10]。与传统的酶切相比有很多优势，成本较低，成功率高[11]。而酶切链接的方法构建质粒载体不易成功，成本较高，操作也繁琐。

而本研究主要探索了集胞藻CCM途径相关基因,在提高光合碳反应效率上是如何起作用的，这一研究对于植物二氧化碳浓缩机制理论的研究很重要[12]，通过Gateway技术将蓝藻CCM途径基因导入到C3植物中，提高光合作用碳反应效率，提高农作物的产量或品质，最终缓解粮食问题，造福人类[13]。

1.材料与方法

1.1实验材料

1.1.1菌株和载体质粒

大肠杆菌Trans5α和农杆菌GV3101感受态细胞；集胞藻6803基因组DNA；pDONR207；35ss-GW-3xHA全部由周口师范学院植物遗传与分子育种重点实验室提供。