利用含有anti-waxy基因表達載體改良兩系不育系水稻261S食味品質的研究.pdf

1、近年來，世界各地在轉基因作物研究和推廣種植方面都取得了飛速發(fā)展，越來越多的轉基因作物走向商業(yè)化種植，不僅給全球農業(yè)帶來了勃勃生機，也為推廣和應用轉基因作物的種植者帶來了良好的經濟效益，尤其對幫助發(fā)展中國家農民擺脫貧窮具有重要的發(fā)展前景。但同時，轉基因作物中常用標記基因的存在也引起越來越多人的關注和擔憂，如何獲得不含標記基因的轉基因作物顯得日益重要。本文首先對近年來在世界各地轉基因作物研究和推廣種植方面以及安全性轉基因技術研究進行了綜述。

2、 雜交水稻食味品質改良研究是目前雜交水稻育種研究領域中的重要內容之一。據文獻報道，稻米直鏈淀粉含量是決定水稻食味品質最主要指標。雜交水稻在產量等性狀所體現的優(yōu)勢與父本和母本遺傳組成配合力相關。盡管目前利用常規(guī)育種技術也能夠實現降低稻米直鏈淀粉含量，但改良后的水稻其他遺傳組成也會隨之發(fā)生變化。而利用轉基因技術將能夠降低稻米直鏈淀粉含量的反義蠟質基因(anti-waxy)導入雜交水稻親本，即可實現在有效降低稻米直鏈淀粉含量的同時，最

3、大程度地保持其與另一親本雜交組合優(yōu)勢的原有遺傳組成。 本研究采用可獲得無選擇標記基因的安全性轉基因策略，利用根癌農桿菌介導的共轉化法，首先將含有抗性標記基因hpt和報告基因gus的pCAMBIAl301表達載體與含有單份拷貝anti-waxy基因片斷的p13AWY-1表達載體以1：9的比例共同導入“閔優(yōu)香粳”雜交稻兩系不育系水稻品利P261S，經過PCR檢測篩選出共轉化植株，通過對共轉化植株的Southem blot分析證明an

4、ti-waxy基因已以不同拷貝數整合入水稻基因組中，通過對T<,1>代種子的GUS檢測已達到將含抗性標記基因的轉基因后代去除的目的，從而為繼續(xù)篩選出只含anti-waxy基因的安全性轉基因后代奠定了基礎。此外，還對目前已收獲的部分T<,1>代種子進行糙米直鏈淀粉含量檢測，發(fā)現共轉化后代的直鏈淀粉含量(AC)已有不同程度的降低，說明該轉化試驗是成功有效的。 同時為了探索稻米直鏈淀粉含量降低程度與轉入anti-waxy基因拷貝數之間

5、的關系，本研究又對實驗室早期獲得轉入單拷貝anti-waxy基因水稻進行雜交獲得外源基因呈雙拷貝的轉基因后代，通過對其稻米直鏈淀粉含量分析證明，含有雙份拷貝anti-waxy基因可以更大程度地降低稻米直鏈淀粉含量，并且可以獲得與我利用含有anti-waxy基因表達戢體改良兩系不育系水稻261S食味品質的研究國云南特種軟米水稻品種直鏈淀粉含量(小于10％)范圍相同的轉基因軟米新種質資源?；谇捌趦刹糠衷囼炑芯康慕Y果，為了更便利地在一次轉化

6、中實現anti-waxy基因在水稻基因組中呈雙拷貝整合，達到更進一步改良261S水稻食味品質的目的和培育無抗性選擇標記基因的轉基因軟米，本研究又將在p13AWY-1表達載體基礎上重新構建的含有雙份拷貝串聯重復anti-waxy基因p13AWY-2表達載體轉入261S水稻，目前也已成功獲得了共轉化植株。通過該研究不僅可為進一步改良由261S為母本配組而成的優(yōu)質雜交稻“閔優(yōu)香粳”的食味品質奠定基礎，而且也可為研究水稻基因組中整合入不同拷貝數

7、anti-waxy基因后的目的基因表達情況提供參考。 通過文獻查閱，盡管在國內外采用轉基因技術將anti-waxy基因導入水稻改良稻米直鏈淀粉含量已有較多報道，但是在相關的報道中使用的載體大多都是將目的基因和抗性標記基因構建在一個T-DNA上，有個別報道將目的基因和抗性標記基因分別構建在不同載體上，但是在含有目的基因的T-DNA上依然存在來自于花椰菜花葉病毒的35S啟動子。因此，從載體的安全性角度分析，本研究獲得的轉基因水稻后代