Bt抗蟲水稻的培育.pdf

1、本研究以優(yōu)良的水稻恢復(fù)系明恢63為受體材料，采用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化方法，將人工合成的crylC<'*>基因和crylAb基因分別轉(zhuǎn)入其中，獲得了一批外源基因單拷貝插入、抗蟲性優(yōu)良及農(nóng)藝性狀良好的轉(zhuǎn)基因株系。在試驗(yàn)過程中，陽性轉(zhuǎn)基因植物在To代通過PCR初步證實(shí)，其拷貝數(shù)經(jīng)Southern雜交確定。轉(zhuǎn)基因純合單株的篩選經(jīng)過發(fā)芽試驗(yàn)獲得，Bt蛋白含量采用ELISA法進(jìn)行測(cè)定。通過室內(nèi)及田間接蟲試驗(yàn)獲得了殺蟲蛋白表達(dá)量高、抗蟲性優(yōu)良、農(nóng)藝性

2、狀良好、具有商品化價(jià)值的轉(zhuǎn)crylC<'*>基因株系5個(gè)和轉(zhuǎn)crylAb基因株系4個(gè)。 2005年，轉(zhuǎn)crylC<'*>基因株系T<,1C>-19和轉(zhuǎn)crylAb基因株系T<,lAb>-6已通過轉(zhuǎn)基因生物安全性評(píng)價(jià)的中間試驗(yàn)。目前，純合轉(zhuǎn)基因株系及初步獲得的轉(zhuǎn)雙價(jià)Bt植株正在繼續(xù)試驗(yàn)，進(jìn)一步考察其大田的抗蟲性和遺傳穩(wěn)定性并希望2006年通過在湖北省的環(huán)境釋放。 本研究獲得的主要結(jié)果如下： 1.構(gòu)建了crylC<'

3、*>基因的轉(zhuǎn)化載體pBar-lC<'*>和crylAb基因的轉(zhuǎn)化載體pBar-lAb，并分別轉(zhuǎn)化明恢63胚性愈傷，共獲得crylC<'*>基因的獨(dú)立轉(zhuǎn)化子120株，crylAb基因的獨(dú)立轉(zhuǎn)化子92株。 2.Southern blotting雜交結(jié)果表明，120個(gè)轉(zhuǎn)crylC<'*>基因植株中，19個(gè)為單拷貝；92個(gè)轉(zhuǎn)crylab基因植株中，13個(gè)為單拷貝。通過發(fā)芽試驗(yàn)，獲得11個(gè)含crylC<'*>基因的單拷貝純合系， 9個(gè)含

4、crylab基因的單拷貝純合系。 3.根據(jù)高抗蟲性、農(nóng)藝性狀沒有明顯的改變、外源基因單拷貝插入、后代分離符合孟德爾遺傳規(guī)律等四個(gè)篩選標(biāo)準(zhǔn)，從11個(gè)單拷貝的轉(zhuǎn)crylC<'*>基因植株中，獲得了5個(gè)候選株系；從9個(gè)單拷貝的轉(zhuǎn)crylAb基因植株中獲得4個(gè)候選株系。 4.室內(nèi)人工接種試驗(yàn)的結(jié)果顯示，所篩選的轉(zhuǎn)基因株系對(duì)水稻的兩種主要鉆蛀性害蟲二化螟和三化螟表現(xiàn)高度抗性：在接種一齡二化螟或三化螟幼蟲后，其5天內(nèi)的幼蟲死亡率為1

5、00％或接近100％。 5.蛋白含量的ELIAS測(cè)定結(jié)果表明：不同轉(zhuǎn)基因株系的Bt蛋白表達(dá)量不同，轉(zhuǎn)crylC<'*>基因株系的蛋白表達(dá)量最高為1.42 ng/mg鮮葉重，轉(zhuǎn)crylAb基因株系的蛋白表達(dá)量最高為3.66 ng/mg鮮葉重。同一株系，分蘗初期與拔節(jié)期的蛋白含量沒有太大的差別，說明Bt蛋白在其整個(gè)生育期都能穩(wěn)定表達(dá)。此外，轉(zhuǎn)基因株系與其雜種的外源基因表達(dá)水平具有一致性，即轉(zhuǎn)基因親本株系外源蛋白表達(dá)量高，其相應(yīng)的雜種

6、的外源蛋白表達(dá)量也高，這也說明轉(zhuǎn)基因親本中的外源基因能在子代中穩(wěn)定地遺傳和表達(dá)。 6．在田間人工大量接蟲條件下，轉(zhuǎn)基因株系對(duì)一齡二化螟仍然表現(xiàn)高度抗性：對(duì)照明恢63的枯心率為100％，而轉(zhuǎn)cryJC<'*>基因純合株系T<,lC>-19的枯心率僅為2.3％，轉(zhuǎn)crylAb基因純合株系T<,lAb>-6的枯心率僅為1.8％。 7．田間農(nóng)藝性狀考察結(jié)果顯示：在打藥條件下，轉(zhuǎn)基因株系T<,lC>-19、陰性植株及對(duì)照明恢63的