序號(hào)：編碼：“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽決賽作品申報(bào)書作品名稱：超表達(dá)黃花苜蓿LEAlike基因提高轉(zhuǎn)基因煙草抗寒性和產(chǎn)量學(xué)院名稱：生命科學(xué)學(xué)院申報(bào)者姓名（集體名稱）：卓春柳類別：eq\o\ac(□,√)自然科學(xué)類學(xué)術(shù)論文 □哲學(xué)社會(huì)科學(xué)類社會(huì)調(diào)查報(bào)告和學(xué)術(shù)論文□科技發(fā)明制作A類□科技發(fā)明制作B類

說(shuō)明1.申報(bào)者應(yīng)在認(rèn)真閱讀此說(shuō)明各項(xiàng)內(nèi)容后按要求詳細(xì)填寫。2．申報(bào)者在填寫申報(bào)作品情況時(shí)只需根據(jù)個(gè)人項(xiàng)目或集體項(xiàng)目填寫A1或A2表，根據(jù)作品類別（自然科學(xué)類學(xué)術(shù)論文、哲學(xué)社會(huì)科學(xué)類社會(huì)調(diào)查報(bào)告和學(xué)術(shù)論文、科技發(fā)明制作）分別填寫B(tài)1、B2或B3表。所有申報(bào)者可根據(jù)情況填寫C表。3.表內(nèi)項(xiàng)目填寫時(shí)一律用鋼筆或打印，字跡要端正、清楚，此申報(bào)書可復(fù)制。4.序號(hào)、編碼由競(jìng)賽組委會(huì)填寫。5．學(xué)術(shù)論文、社會(huì)調(diào)查報(bào)告及所附的有關(guān)材料必須是中文（若是外文，請(qǐng)附中文本），請(qǐng)以4號(hào)楷體打印在A4紙上，附于申報(bào)書后，字?jǐn)?shù)在8000字左右（文章版面尺寸14.5×22cm）。A1．申報(bào)者情況（個(gè)人項(xiàng)目）說(shuō)明：1．必須由申報(bào)者本人按要求填寫，申報(bào)者情況欄內(nèi)必須填寫個(gè)人作品的第一作者（承擔(dān)申報(bào)作品60%以上的工作者）；2．本表中的學(xué)籍管理部門簽章視為對(duì)申報(bào)者情況的確認(rèn)。姓名卓春柳性別女出生年月1987年2月申報(bào)者情況學(xué)院全稱生命科學(xué)學(xué)院專業(yè)生物科學(xué)現(xiàn)學(xué)歷本科年級(jí)05級(jí)學(xué)制4年入學(xué)時(shí)間2005年9月作品全稱超表達(dá)黃花苜蓿LEAlike基因提高轉(zhuǎn)基因煙草抗寒性和產(chǎn)量畢業(yè)論文題目黃花苜蓿CAB基因的克隆、表達(dá)分析及表達(dá)載體構(gòu)建通訊地址華南農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院05級(jí)生物科學(xué)3班郵政編碼510642單位電話02085280185常住地通訊地址華南農(nóng)業(yè)大學(xué)躍進(jìn)南學(xué)生宿舍區(qū)36棟106室郵政編碼510642住宅電話02038794303合作者情況姓名性別年齡學(xué)歷所在單位無(wú)資格認(rèn)定學(xué)院學(xué)籍管理部門意見是否為2009eq\o\ac(□,√)是□否若是，其學(xué)號(hào)為：200530710331（部門蓋章）年月日院系負(fù)責(zé)人或?qū)熞庖姳咀髌肥欠駷檎n外學(xué)術(shù)科技或社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)成果eq\o\ac(□,√)是□否負(fù)責(zé)人簽名：年月日

B1．申報(bào)作品情況（自然科學(xué)類學(xué)術(shù)論文）說(shuō)明：1．必須由申報(bào)者本人填寫；2．本部分中的科研管理部門簽章視為對(duì)申報(bào)者所填內(nèi)容的確認(rèn)；3．作品分類請(qǐng)按作品的學(xué)術(shù)方向或所涉及的主要學(xué)科領(lǐng)域填寫；4．碩士研究生、博士研究生作品不在此列。作品全稱作品分類（D）A．機(jī)械與控制（包括機(jī)械、儀器儀表、自動(dòng)化控制、工程、交通、建筑等）B．信息技術(shù)（包括計(jì)算機(jī)、電信、通訊、電子等）C．?dāng)?shù)理（包括數(shù)學(xué)、物理、地球與空間科學(xué)等）D．生命科學(xué)（包括生物、農(nóng)學(xué)、藥學(xué)、醫(yī)學(xué)、健康、衛(wèi)生、食品等）E．能源化工（包括能源、材料、石油、化學(xué)、化工、生態(tài)、環(huán)保等）作品撰寫的目的和基本思路目的：從冷處理黃花苜蓿葉片cDNA中篩選出MfLEAlike，轉(zhuǎn)化模式植物中煙90，并對(duì)T1代轉(zhuǎn)基因煙草進(jìn)行抗逆性分析，以篩選出性狀優(yōu)良的轉(zhuǎn)基因煙草。通過(guò)對(duì)MfLEAlike基因功能進(jìn)行初步研究，為利用該抗性基因改造其他經(jīng)濟(jì)作物提供有益的探索?；舅悸罚焊鶕?jù)本實(shí)驗(yàn)室龐朝樞構(gòu)建的“黃花苜蓿冷誘導(dǎo)基因縮減雜交文庫(kù)”，從中篩選出MfLEAlike的主體片段，克隆出基因編碼區(qū)全長(zhǎng)。利用半定量RTPCR技術(shù)，分析該基因在低溫脅迫下的表達(dá)規(guī)律。本研究還構(gòu)建了pBIMfLEAlike超表達(dá)載體，通過(guò)農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化煙草獲得轉(zhuǎn)基因植株，并對(duì)T1代轉(zhuǎn)基因煙草進(jìn)行抗逆性及生長(zhǎng)狀況分析。生物信息學(xué)分MfLEAlike基因的克隆低溫脅迫對(duì)MfLEAlike表達(dá)模式的影響序列分析植物表達(dá)載體的構(gòu)建進(jìn)化樹構(gòu)建轉(zhuǎn)化模式植物煙草蛋白定位預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)基因煙草分子檢測(cè)鑒定PCR檢測(cè)，Southern雜交分析獲單拷貝轉(zhuǎn)基因植株，收種提高抗寒性提高抗寒性促進(jìn)生長(zhǎng)提高抗寒性T1代轉(zhuǎn)基因煙草提高抗寒性提高抗寒性促進(jìn)生長(zhǎng)提高抗寒性抗逆性分析生長(zhǎng)狀況分析作品的科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處科學(xué)性：研究目的明確，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)合理，可操作性強(qiáng)。從黃花苜蓿冷誘導(dǎo)基因縮減雜交文庫(kù)中篩選出MfLEAlike的主體片段，克隆出基因編碼區(qū)全長(zhǎng)，并進(jìn)行生物信息學(xué)分析以及分析該基因在低溫脅迫下的表達(dá)規(guī)律，推斷該基因在植物抗寒中具有重要作用。構(gòu)建超表達(dá)載體，轉(zhuǎn)化模式植物中煙90，并對(duì)T1代轉(zhuǎn)基因煙草進(jìn)行抗逆性及生長(zhǎng)狀況分析，以篩選出性狀優(yōu)良的轉(zhuǎn)基因煙草。通過(guò)對(duì)MfLEAlike基因功能進(jìn)行初步研究，為利用該抗性基因改造其他經(jīng)濟(jì)作物提供有益的探索。先進(jìn)性：應(yīng)用了先進(jìn)的生物技術(shù)和創(chuàng)新的分析方法。獨(dú)特之處：LEA蛋白在植物抗逆性調(diào)節(jié)、基因工程抗性育種等方面顯示出廣泛的應(yīng)用前景，黃花苜蓿冷響應(yīng)基因的相關(guān)研究和利用處于起步階段，有關(guān)黃花苜蓿LEA家族蛋白的研究尚未有報(bào)道。本研究中超表達(dá)黃花苜蓿LEAlike基因提高轉(zhuǎn)基因煙草的抗寒性和產(chǎn)量，為深入研究該冷誘導(dǎo)基因的功能，進(jìn)行作物抗逆性基因工程育種打下基礎(chǔ)，為利用該抗性基因改造其他經(jīng)濟(jì)作物提供有益的探索。作品的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義干旱、鹽漬及低溫是制約植物生長(zhǎng)、降低其產(chǎn)量的三大非生物因素。其中，低溫不僅在很大程度上限制植物的種植范圍，同時(shí)還會(huì)造成減產(chǎn)和品質(zhì)下降，嚴(yán)重時(shí)甚至絕收。全球每年因低溫傷害造成的農(nóng)作物損失高達(dá)數(shù)千億元（DENGJM等，2001）。本研究中超表達(dá)黃花苜蓿LEAlike基因提高轉(zhuǎn)基因煙草的抗寒性和產(chǎn)量，為深入研究該冷誘導(dǎo)基因的功能，進(jìn)行作物抗逆性基因工程育種打下基礎(chǔ)，為利用該抗性基因改造其他經(jīng)濟(jì)作物提供有益的探索。學(xué)術(shù)論文文摘摘要：黃花苜蓿（MedicagofalcaltaL.）是豆科苜蓿屬多年生草本植物，廣泛分布于亞洲和歐洲，是我國(guó)北方草原的優(yōu)良牧草，具有抗寒、抗旱、耐貧瘠等特性，是苜?？剐杂N的重要基因庫(kù)。根據(jù)本實(shí)驗(yàn)室龐朝樞構(gòu)建的“黃花苜蓿冷誘導(dǎo)基因縮減雜交文庫(kù)”，從中篩選出MfLEAlike的主體片段，克隆出基因編碼區(qū)全長(zhǎng)。利用半定量RTPCR技術(shù)，分析該基因在低溫脅迫下的表達(dá)規(guī)律。本研究還構(gòu)建了pBIMfLEAlike超表達(dá)載體，通過(guò)農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化煙草獲得轉(zhuǎn)基因植株，并對(duì)T1代轉(zhuǎn)基因煙草進(jìn)行抗逆性及生長(zhǎng)狀況分析。通過(guò)對(duì)MfLEAlike功能進(jìn)行初步研究，為利用該抗性基因改造其他經(jīng)濟(jì)作物提供有益的探索。主要研究結(jié)果如下：MfLEAlike的克隆設(shè)計(jì)特異引物，利用RTPCR從冷處理黃花苜蓿葉片cDNA中克隆得到MfLEAlike，全長(zhǎng)605bp，含有579bp的開放閱讀框，編碼一個(gè)由192個(gè)氨基酸組成的蛋白。低溫脅迫對(duì)MfLEAlike表達(dá)模式的影響MfLEAlike在低溫脅迫下表達(dá)量迅速上調(diào)，表明該基因與黃花苜蓿的抗寒性密切相關(guān)。MfLEAlike轉(zhuǎn)化煙草分析構(gòu)建pBIMfLEAlike超表達(dá)載體，通過(guò)農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化煙草，經(jīng)分子檢測(cè)和鑒定，挑選15株轉(zhuǎn)基因煙草進(jìn)行Southern雜交，結(jié)果表明這些轉(zhuǎn)化植株來(lái)自不同的轉(zhuǎn)化事件。對(duì)T1代轉(zhuǎn)基因煙草進(jìn)行耐寒性、耐旱性和耐鹽性分析，結(jié)果表明轉(zhuǎn)基因植株的耐寒性顯著增強(qiáng)，耐旱性和耐鹽性與野生型差異不大。T1代轉(zhuǎn)基因煙草植株在生長(zhǎng)狀況方面明顯優(yōu)于野生型，該基因的過(guò)量表達(dá)促進(jìn)了煙草的生長(zhǎng)。作品在何時(shí)、何地、何種機(jī)構(gòu)舉行的會(huì)議上或報(bào)刊上發(fā)表及所獲獎(jiǎng)勵(lì)無(wú)鑒定結(jié)果請(qǐng)?zhí)峁?duì)于理解、審查、評(píng)價(jià)所申報(bào)作品具有參考價(jià)值的現(xiàn)有技術(shù)及技術(shù)文獻(xiàn)的檢索目錄王俊杰,云錦鳳,呂世杰.黃花苜蓿種植的優(yōu)良特性與利用價(jià)值[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2008,29(1):215219.中國(guó)農(nóng)科院畜牧所飼料室,農(nóng)漁業(yè)部畜牧局草原處譯.苜蓿的科學(xué)與技術(shù)[C].中國(guó)草原學(xué)會(huì)論文集第二輯,1986.ALFBENALIMA,ALARYR,JOUDRIERP,eral.parativeexpressionoffiveLeaGenesduringwheatseeddevelopmentandinresponsetoabicticstressesbyrealtimequantitativeRTPCR[J].BiochimBiophysActa,2005,1730(1):5665.DENGJM,JIANLC.Advancesofstudiesonplantfreezingtolerancemechanism:freezingtolerancegeneexpressionanditsfunction[J].ChineseBullerinofBotany,2001,18(5):521530.DESPREZT,AMSELEMJ,CABOCHEM,etal.DifferentialgeneexpressioninArabidopsismonitoredusingcDNAarrays[J].PlantJ,1998,14(5):643652.DUREL.Developmentalbiochemistryofcottonseedembryogenesisandgermination:Changingmessengerribonucleicacidpopulationsasshownbyinvitroandinvivoproteinsynthesis.Biochemistry,1981,20:4162.DURELⅢ.TheLeaProteinofHighPlants.In:Verma,DeshPalS,ed.ControlofPlantGeneExpression,Florida:CRCPressInc,1993,325335.GARAYARROYOA,CCLMENEROFLORESJM,GARCIARRLBIOA,etal.Highlyhydrophilicproteinsinprokaryotesandeukaryotesaremonduringconditionsofwaterdeficit[J].JBiolChem,2000,275:56685674.GuoZ,BonosS,MeyerW,etal.Transgeniccreepingbentgrasswithdelayeddollarspotsymptoms.MolBreeding,2003,11(2):95101.INGRAMJ,BARTELSD.Themolecularbasisofdehydrationtoleranceinplants[J].AnnuRevPlantPhysiolPlatMolBiol,1996,47:377403.LINSHIJIE,LIJUNTAO,JIANGJING,etal.LowToleranceAnalysisofTransgenicTobaccoWithLateEmbryogenesisAbundantProteinGenefromTamatixsp[J].LETTERSINBIOTECHNOLOGY,2006,14(4):563566.LIUTIANTIAN,YUYING,ZHAOXIN,etal.AnalysisofNaHCO3ResistancetoTransgenicTabaccoHarboringleaGene[J].MolecularPlantBreeding,2006,14(2):216222.MCKENZIEJS,MCLEANGE.Theimportanceofleaffrostresistancetothewintersurvivalofseedingofalfalfa.CanadianJoumalofPlantScience,1982,62(2):399405.SAGHAIMA,etal.RibosomalDNAspacerlenthpolymorphismsinbarley:Mendelianinheritance,chromosomallocationandpopulationdynamics.ProcNatlAcadSciUSA,1984,81:8014.SHINOZAKIK,etal.Geneexpressionandsignaltransductioninwaterstressresponse..PlantPhysiology,1997,115:327.SWIRECLARKGA,MARCOTLEWRJ.ThewheatLEAproteinEmfunctionsasanosmoprotectivemoleculeinsacharomycescerevisiae[J].PlantMolBiol,1999,39(1),117128.XUQ,FUHH,GUPTAR,etal.Expressionofalateembryogenesisabundantproteingene,HVA1,frombarleyconferstolerancetowaterdeficitandsaltstressintransgenicrice[J].PlantPhysiol,1996,110:249257.申報(bào)材料清單（申報(bào)論文一篇，相關(guān)資料名稱及數(shù)量）申報(bào)論文一篇：《超表達(dá)黃花苜蓿LEAlike基因提高轉(zhuǎn)基因煙草抗寒性和產(chǎn)量》科研管理部門簽章年月日

C.當(dāng)前國(guó)內(nèi)外同類課題研究水平概述說(shuō)明：1.申報(bào)者可根據(jù)作品類別和情況填寫；2.填寫此欄有助于評(píng)審。干旱、鹽漬及低溫是制約植物生長(zhǎng)、降低其產(chǎn)量的三大非生物因素。其中，低溫不僅在很大程度上限制植物的種植范圍，同時(shí)還會(huì)造成減產(chǎn)和品質(zhì)下降，嚴(yán)重時(shí)甚至絕收。全球每年因低溫傷害造成的農(nóng)作物損失高達(dá)數(shù)千億元（DENGJM等,2001）。干旱、鹽漬和低溫都能引起植物水分虧缺,進(jìn)而誘導(dǎo)植物體內(nèi)積累一系列蛋白質(zhì)保護(hù)細(xì)胞免受脫水傷害（GARAYARROYOA等,2000）,其中LEA蛋白的積累最為普遍。1981年,Dure在胚胎發(fā)育后期的棉花子葉中分離到了一組含量豐富的mRNA,命名LeamRNA，其轉(zhuǎn)譯產(chǎn)物為lateembryogenesisabundantproteins,簡(jiǎn)稱LEA蛋白。后來(lái),許多LEA蛋白或它們的基因在不同的植物包括大麥、小麥、擬南芥、水稻、玉米和大豆等中被發(fā)現(xiàn)（SWIRECLARKGA等,1999）。研究表明，LEA蛋白是胚胎發(fā)育后期隨著種子成熟休眠過(guò)程形成的一類低分子量蛋白質(zhì)，廣泛存在于高等植物種子內(nèi)（DURELⅢ,1993）。此外許多營(yíng)養(yǎng)組織在低溫脅迫、外源脫落酸(ABA)或滲透壓改變的誘導(dǎo)下也能產(chǎn)生特異LeamRNA和LEA蛋白(ALFBENALIMA等,2005)。LEA蛋白顯著的理化特性是具有很強(qiáng)的親水性和熱穩(wěn)定性,即使在煮沸的情況下也能保持水溶狀態(tài)(DESPREZT,1998)。因LEA蛋白具有高度的親水性，能把足夠的水分捕獲到細(xì)胞內(nèi)，從而保護(hù)細(xì)胞免受水分脅迫的傷害(INGRAMJ,1996)。研究表明LEA基因表達(dá)或蛋白累積與植物的滲透脅迫抗性呈正相關(guān)(XUQ等,1996)，此外在植物耐寒、耐鹽性方面也發(fā)揮重要作用。因此，LEA蛋白成為當(dāng)前植物逆境生理學(xué)研究熱點(diǎn)之一，受到廣泛重視，在植物抗逆性調(diào)節(jié)、基因工程抗性育種等方面顯示出廣泛的應(yīng)用前景。黃花苜蓿（MedicagofalcaltaL.），別名野苜蓿、鐮莢苜蓿，是豆科苜蓿屬多年生草本植物，廣泛分布于亞洲和歐洲，具有抗寒、抗旱、耐貧瘠等特性，是苜?？剐杂?/p>