转基因拟南芥突变体表型分析(2)
1.2研究的目的与意义
从古至今，天气与环境左右了植物的生长好坏和产量多少。如果遇上干旱天气，植物的死亡率变高，产量也就跟着减小。如果我们能通过研究植物的气孔活动，提高植物的抗旱性，不止我们以后种植不再畏惧干旱天气，植物的生长不会被影响，收益会保持平稳。而且我们也可以在干旱的地区种植了。植物的气孔运动与植物的抗旱作用密切相关， 气孔运动受细胞渗透压等因素影响。液泡蔗糖转化酶可以催化蔗糖不可逆的分解成葡萄糖和果糖。保卫细胞液泡蔗糖转化酶通过产生糖浓度梯度来改变植物细胞的生理状况，因此转化酶活力的改变可能会影响到渗透压及相应的气孔开度的变化以此来调节植物的气孔运动。本文克隆了烟草液泡蔗糖转化酶抑制蛋白 INHH 和 ABA 敏感的液泡特异性启动子 AtRab18， 构建成 ABA敏感启动子与驱动液泡蔗糖转化酶抑制蛋白表达载体，转化拟南芥。在不影响植物正常生长的条件下通过调节转基因拟南芥的蔗糖转化酶活力研究蔗糖转化酶活力的改变在气孔运动和植物干旱逆境反应中的作用。
1.3转基因拟南芥
拟南芥是一种模式植物，多年来围绕拟南芥的相关研究很多，尤其是对于拟南芥转基因研究非常热门，相关的论文也有很多。原因主要有以下几个方面：
（1）拟南芥是一种模式植物，基因组小，克隆其基因比较简单。
（2）种植方便，条件易得。
（3）拟南芥是自花传粉植物，这样既很容易进行遗传分析。
（4）方法简单，不同于传统的植物转基因，不需要植物组织培养阶段，对于实验操作的要求不是很高。
当前拟南芥转基因所使用的方法主要是农杆菌介导的转化（载体法），区别主要是转化的方法不同，有抽真空，花序浸染和喷雾法使用最为广泛。
1.4农杆菌介导的植物遗传转化
农杆菌介导的植物遗传转化利用基因工程技术把外源基因导入植物细胞，是现代遗传学和育种的植物的遗传转化的重要途径，是基于基因水平上改造植物的遗传物质，是遗传工程的核心。这种技术开始在第二十世纪七十年代末，经过多年的发展，人类可以根据自己的意愿，打破传统育种的界限，提供了一条全新的植物改良重要途径。植物遗传转化技术主要分为 2 类：（ 1）间接载体系统转化，包括农杆菌介导法和脂质体介导法；（ 2）直接遗传转化，包括基因枪法、 PEG 法、电击法、电注射法、显微注射法、花粉管通道法、超声波法等。这么多转化方法中，技术最成功应用最广泛的当属根癌农杆菌介导法。
1.4.1 农杆菌介导遗传转化的原理
农杆菌是一种革兰氏阴性菌，也是土壤杆菌,运用于基因操作技术的是根癌农杆菌和发根农杆菌，它们分别含有致瘤 Ti 质粒和致根 Ri 质粒,目前对 Ti 质粒的研究较详细，而且应用较广泛。在根癌农杆菌感染植物后,能将 Ti 质粒上的一段 DNA 序列插入到被感染的植物基因组中,并能稳定地遗传给后代,但是细菌本身是不进入被感染植物细胞的,由此发展出以农杆菌 Ti 质粒为植物表达载体的植物遗传转化系统。植物基因转化必须有 Ti 质粒上 T-DNA(tranferredl)NA)和 Vir(viruleneeregion)基因即毒性区两部分的参与。利用根癌农菌 Ti 质粒这-天然的载体来构建植物基因重组的载体,将外源目的基因片段插入到已经过改造的 T-DNA 区，用农杆菌侵染植物，实现外源目的基因在植物细胞中的转移。最后，利用细胞的全能性,通过细胞或組织培养,这样将目的基因由转化细胞转移到植物基因组中，再生成完整的转基因植株。农杆菌介导植物遗传转化的主要过程:(1)细菌吸附在植物敏感细胞上;(2)激活农杆菌中的 Ti 质粒上的 Vi:区基因;(3)T-DNA 切割和 T-DNA 复合物形成;(4)T-DNA 重组序列由农杆菌进人植物细胞;(5)T-DNA 整合到植物染色体上并且进行稳定遗传表达。