抗草甘膦大豆種質(zhì)挖掘及抗性機制研究.pdf

1、大豆(Glycine max(L.) Merr）起源于中國，是重要的植物蛋白及食用油的主要來源。因我國大豆產(chǎn)量偏低、農(nóng)村勞動力轉(zhuǎn)移和草害嚴(yán)重等因素導(dǎo)致大豆種植面積逐年下降、國內(nèi)大豆綜合競爭力不足等嚴(yán)重問題，國內(nèi)大豆供不應(yīng)求的市場現(xiàn)狀迫使我國大量進口大豆以滿足市場需求。因此，培育抗草甘膦大豆新品種對提高農(nóng)田雜草防治效率、降低防除成本，推動免耕少耕等新型耕作方式的推廣及促進我國大豆生產(chǎn)自給自足等均有重要意義。盡管國際轉(zhuǎn)基因大豆早已商業(yè)化，但

2、轉(zhuǎn)基因大豆的食品安全問題還有待進一步的驗證。
　　草甘膦是是美國孟山都公司開發(fā)的非選擇性滅生除草劑，效果好、毒性低、內(nèi)吸收、廣譜，不僅能帶農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的提高，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)因此產(chǎn)生極大的便利，并引導(dǎo)未來的農(nóng)業(yè)發(fā)展，在世界農(nóng)業(yè)中具有跨時代意義。草甘膦對絕大多數(shù)一年生、多年生雜草具有良好的效果，但廣譜、非選擇性的同時，對農(nóng)作物也產(chǎn)生一定的毒害作用?？共莞熟⑥D(zhuǎn)基因農(nóng)作物的種植，能有效去除雜草、提高生產(chǎn)力，減少成本，同時也能使農(nóng)作物免受除草劑傷

3、害，經(jīng)濟價值及其重要。草甘膦抗性作物的研究過程中，抗性種質(zhì)的挖掘和篩選對草甘膦抗性新品種培育具有重要意義。近年來研究人員從抗除草劑細(xì)菌中挖掘抗性基因，通過分子生物技術(shù)的手段將其轉(zhuǎn)入植物中培育抗草甘膦作物。一系列研究表明不同作物對除草劑抗性存在差異，從不同作物中篩選抗性種質(zhì)、獲取抗除草劑候選基因并將其應(yīng)用至作物是培育抗除草劑新品種的有效方式。
　　本研究采用田間試驗、生理生化分析及分子生物學(xué)相結(jié)合的方法，對大豆進行草甘膦抗性鑒定，并

4、對其抗性、穩(wěn)定性進行研究。同時對草甘膦抗性靶標(biāo)酶及相關(guān)酶系進行研究，明確抗性產(chǎn)生的生理機制。本研究取得的主要研究結(jié)果如下:
　　(1)抗草甘膦大豆種質(zhì)資源的獲得。不同大豆種質(zhì)對草甘膦抗性存在較大差異。在草甘膦0.92 kg a.i·hm-2處理下，對100份大豆種質(zhì)進行抗草甘膦種質(zhì)資源的篩選，100個大豆種質(zhì)對草甘膦抗性存在較明顯的差異，說明部分抗性較強的種質(zhì)中存在草甘膦抗性基因，通過田間鑒定，篩選出高抗材料石豆1號，作為重要材料

5、進行后續(xù)研究。
　　(2)3種大豆抗性穩(wěn)定性結(jié)果研究。對石豆一號、williams82和中黃35的莽草酸積累量、葉綠素含量的分析表明，處理時間、處理濃度存在差異時石豆一號內(nèi)莽草酸、葉綠素的含量與對照相比無明顯差異。Williams82、中黃35的莽草酸含量明顯升高，葉綠素含量明顯下降，最低為0，本實驗結(jié)果表明植物體對草甘膦存在抗性的主要生理因素是莽草酸含量的穩(wěn)定性。
　　(3)抗草甘膦野生大豆種質(zhì)的生理生化機制分析。對3個大