根癌农杆菌介导产叶黄素小球藻遗传转化的研究-海洋生物学专业论文.docxVIP

I I 摘要 叶黄素是一种含氧类胡萝卜素，具有抗氧化活性，能够预防癌症、心血管疾 病和年龄相关黄斑变性等疾病。小球藻中含有丰富的叶黄素，且具有生长速度快、 可异养培养、易于进行规模化培养和藻种改良的优点，利用小球藻合成叶黄素越 来越受人们的关注。 本研究以普通小球藻（Chlorella vulgaris）为转化材料，建立了根癌农杆菌 介导普通小球藻的遗传转化体系，分别将 IPP 异构酶基因（idi）、透明颤菌血红 蛋白基因（vgb）和葡萄糖转运酶基因（Glut1）转入普通小球藻中。具体研究内 容和结果如下： 1、成功构建了根癌农杆菌介导普通小球藻的遗传转化体系。利用根癌农杆 菌介导的转化方法，将 pCAMBIA2301 质粒的 T-DNA 区转入普通小球藻，以 G418 抗性基因（NPTⅡ）作为筛选标记，筛选出阳性转化子。PCR 验证结果表明 NPTⅡ 基因已经整合到普通小球藻基因组中。RT-PCR 验证结果表明 NPTⅡ基因在普通 小球藻细胞成功转录。 2、成功介导 IPP 异构酶基因（idi）转化普通小球藻。利用根癌农杆菌介导 的转化方法，将 idi 基因转入普通小球藻。结果表明大部分转化子的生物量与野 生型相似；转化子的叶黄素含量与野生型相比提高了 30.95%；转化子的叶黄素 产量和野生型相比提高了 36.77%。 3、成功介导透明颤菌血红蛋白基因（vgb）转化普通小球藻。利用根癌农杆 菌介导的转化方法，将 vgb 基因转入普通小球藻。结果表明转化子的生物量和野 生型相比提高了 38.81%；叶黄素含量与野生型相比提高了 5.93%；叶黄素产量 与野生型相比提高了 47.19%。 4、成功介导葡萄糖转运蛋白基因（Glut1）转化普通小球藻。利用根癌农杆 菌介导的转化方法，将 Glut1 基因转入普通小球藻。结果表明转化子的生物量与 野生型相比提高了 22.33%；葡糖糖的利用量与野生型相比提高了 16.24%；叶黄 素含量与野生型相比提高了 5.78%；叶黄素产量与野生型相比提高了 29.36%。 关键词：普通小球藻；遗传转化；叶黄素 II II Abstract Lutein, an oxygen-harboring caroteniod, with antioxidant activity, is capable of preventing cancer, cardiovascular disease, and age-related macular degeneration. Because Chlorella is rich in lutein, and has advantages of growing quickly, being easily cultured on a large scale, being able to be heterotrophically cultured and easily genetically modified, biosynthesis of lutein in Chlorella has recently received attention. In this study, we constructed Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation (ATMT) of Chlorella vulgaris, and transferred IPP isomerase gene (idi), Vitreoscilla hemoglobin gene (vgb), glucose transporter gene (Glut1) into Chlorella vulgaris respectively. Specific research contents and results are as followed: Firstly, we successfully constructed Agrobacterium tumefaciens mediated genetic transformation system of Chlorella vulgaris. The T-DNA region of binary vector pCAMBIA2301 was introduced into Chlorella vulgaris by ATMT, using G418 resistance gene (NPTⅡ) as selective marker which can be used to screen positive clone. The result of PCR showed that NPT