分式析因设计法对低能离子束介导参数的初步研究.doc
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1、分式析因设计法对低能离子束介导参数的初步研究安徽农业科学,JournalofAnhuiA酣.Sci.2010,38(31):1748817489,17503责任编辑陈秀展责任校对卢瑶分式析因设计法对低能离子束介导参数的初步研究陈雪能,黄群策,赵帅鹏(郑州大学河南省离子束生物工程重点实验室,河南郑州450052)摘要目的利用分式析因法探索低能离子束介导各参数的生物学效应.方法以同源四倍体双胚苗水稻DERIO-04-01为受体材料,以披碱草为DNA供体材料完成离子束介导试验,利用分式析因设计法对低能N离子柬介导外源基因转化水稻的参数进行初步研究.结果低能N离子注入时所采用的能量,剂量,DNA浓渡和
2、DNA浸泡时同等4个因素对DERIO-04-01的正常生长发育产生明显的生物学效应,其中注入剂量与DNA浓度对其产生的生物学效应更明显.结论能量,剂量,DNA浓渡和DNA浸泡时间是离子柬介导转化外源遗传物质中对试验效果具有重要影响的主要因素.关键词离子柬;析因设计;双胚苗水稻;披碱草中图分类号S188文献标识码A文章编号0517661l(2010)311748802PreliminaryStudyontheLowEnergyIonBeamMediatedParameterswithFractionalFactorialDesignMethodCHENXue-nengetal(HenanProv
3、incialKeyLaboratoryofIonBeamBioengineering,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou,Henan450052)AbstractIObjectivelTheaimwastoexplorethebiologicaleffectoflowenergyionbeammediatedparameterswithfractionalfactorialdesignmethod.MethodThetwinembryosseedofautotetraploidriceDER10-04-01wastakenasthereceptormaterial,an
4、dtheElymusdahuricusTurcz.wasusedasmaterialstoprovideDNAtocarryouttheionbeammediatedexperiment.AndthefractionalfactorialdesignmethodwasusedtostudytheparametersofloweneryNionbeammediatedforeigngenesintorice.ResultTheimplantationenergy,dose,DNAconcentrationsandimmersiontimeofDNAshowedsignificantbiologi
5、caleffectsonthenormalgrowthanddevelopmentofDER10-04-01,inwhichthebiologicaleffectsofimplantationdoseandDNAconcentrationswererelativelyobvious.ConclusionTheimplantationenergy,dose,DNAconcentrationsandimmersiontimeofDNAweremajorfactorsshowingimportanteffectsontheexperimentalresultinionbeammediatedfore
6、igngeneticmaterials.KeywordsIonbeam;Factorialexperimentdesign;Ricewithtwinembryosseedlings;ElymusdahuricusTurcz.20世纪8O年代,我国科学家发现低能离子束作用于生物体会产生能量沉积,质量沉积和电荷交换效应,这为生物体的遗传改良开辟了一条新的道路.低能离子束介导转基因是一种行之有效的基因转移方法,与其他传统转基因的方法相比,它不受季节限制,操作简单,且具有可进行大批量处理,可控性好,外源DNA导入容易,整合进受体DNA的机会大,适用范围广等优点,尤其在介导外源物种大分子转移方面具有独特
7、的优势.在离子束介导外源基因转化生物体的研究中,介导参数的选择对介导效率的高低具有关键性作用.在以往介导参数的研究中,研究者只考虑到单因子的影响,对于各因子之问的交互作用却鲜有报道-53.Box等指出试验设计是一种应用统计学思想来处理变异从而达到改进产品和工艺过程的科学方法.析因设计是一种多因子试验设计的统计方法,又称完全交叉分组设计,属于多因素,多水平,单效应变量设计的方法,通过析因设计可以迅速找到最佳的试验因子水平,同时能提供主影响因子和交互作用信息,又能减少试验次数和费用.笔者通过用分式析因设计法对离子束介导双胚苗四倍体的各影响因子进行了筛选,旨在为离子束介导外源基因转化生物体的参数选择
8、提供参考.1材料与方法1.1材料双胚苗四倍体DER10-04-01为郑州大学离子束生物重点实验室经离子束诱变而获得的稳定遗传品系;披碱草为郑州大学河南省离子束生物工程重点实验室从非洲引进的经过多代繁殖的优良品系;离子注入机由俄罗斯科学院强电研究所制造.基金项目作者简介收稿日期河南省科技前沿基础研究项目(82300433202).陈雪能(1987一),男,云南大理人,硕士研究生,研究方向离子柬生物技术.通迅作者,教授,博士生导师,E.mailqunchenhuangZZU.edu.an.2O10-09-031.2方法1.2.1分式析因试验设计用mintabl4.1软件设计分式析因试验,A为离子注
9、入的能量,B为离子注入的剂量,C为DNA的浓度,D为浸泡时间,a为能量的高处理水平,b为剂量的高水平,c为DNA浓度的高处理水平,(1)为所有组合的低水平处理组合,ab为能量与剂量处于高处理水平组合,ac为能量与DNA浓度高水平的处理组合,abcd代表能量,剂量,DNA浓度,浸泡时间都处于高水平的处理组合.AB,AC,AD为能量与剂量,能量与DNA浓度,能量与浸泡时间的效应.因子水平经变量规范变化使各因子水平处于一1与1之间变化.一1代表处理因子的低水平,1代表处理因子的高水平.试验因子水平见表1.1.2.2植物基因组DNA的提取.采用CTAB法提取披碱草叶兰总DNA,具体步骤参照陈惠云等方法
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