白菜抗蟲(chóng)基因工程及bar基因的遺傳飄移研究.pdf

1、針對(duì)白菜的主要蟲(chóng)害,進(jìn)行了基因工程育種研究,并以導(dǎo)入的除草劑抗性基因?yàn)闃?biāo)記基因,對(duì)轉(zhuǎn)基因材料中外源基因的漂移可能性進(jìn)行了調(diào)查.研究?jī)?nèi)容主要包括二方面:1.白菜抗鱗翅目害蟲(chóng)基因工程:構(gòu)建了含馬鈴薯胰蛋白酶抑制劑基因"pinⅡ"的單價(jià)質(zhì)粒pBBBasta-pinⅡ,含蜘蛛殺蟲(chóng)肽基因的單價(jià)質(zhì)粒pBBBasta-sip,以及含pinⅡ和sip的雙價(jià)質(zhì)粒pBBBasta-pinⅡ-sip.采用葉盤(pán)轉(zhuǎn)化法,獲得了大白菜——北京80號(hào)的轉(zhuǎn)pinⅡ基因

2、植株;通過(guò)真空滲入轉(zhuǎn)化,獲得了三種質(zhì)粒的不結(jié)球白菜——49菜心的轉(zhuǎn)基因植株共88株.遺傳檢測(cè)表明轉(zhuǎn)基因株后代的除草劑抗性分離化符合或不符合孟德?tīng)栠z傳規(guī)律.根據(jù)分離比推測(cè)大多數(shù)轉(zhuǎn)基因株系中,外源基因?yàn)閱位蚬芽截惒迦?Southern分子雜交證明,外源基因已經(jīng)插入植物基因組中,插入拷貝數(shù)與表現(xiàn)出的功能拷貝數(shù)符合或不符合.外源bar、pinⅡ及SIP基因在一些株系中能夠連鎖插入并遺傳,但在一些轉(zhuǎn)化單株中也發(fā)生了基因交換或丟失現(xiàn)象.轉(zhuǎn)基因材料的

3、室內(nèi)連續(xù)飼蟲(chóng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,其離體葉片對(duì)白菜常見(jiàn)害蟲(chóng)——菜青蟲(chóng)、小菜蛾的生長(zhǎng)發(fā)育具有明顯的抑制及致死作用.取食轉(zhuǎn)基因大白菜的菜青蟲(chóng)的死亡率為80﹪,對(duì)照為40﹪,相差2倍;小菜蛾的死亡率為90﹪,對(duì)照為35﹪,相差2.6倍.取食轉(zhuǎn)基因菜心小菜蛾的死亡率在一些株系中可以高達(dá)98﹪,與對(duì)照相比,一些株系中可以相差3.6倍.北京80號(hào)通過(guò)游離小孢子培養(yǎng)獲得了純合轉(zhuǎn)化株系;49菜苡通過(guò)連續(xù)自交獲得了純合轉(zhuǎn)化株系.真空滲入轉(zhuǎn)基因技術(shù)的研究表明,白菜

4、中的轉(zhuǎn)化事件發(fā)生在花發(fā)育的后期,轉(zhuǎn)化種子均為雜合體.轉(zhuǎn)化種子在處理植株的上部英中產(chǎn)生較多.采用處于開(kāi)花期、花蕾期、初蕾期的植株進(jìn)行滲入處理,都能獲得轉(zhuǎn)化種子.影響處理后材料生長(zhǎng)、結(jié)籽的因素也明顯影響材料的種子轉(zhuǎn)化率及植株轉(zhuǎn)化率.2.轉(zhuǎn)基因白菜的外源基因漂移研究:利用轉(zhuǎn)入bar及NIa基因的白菜純合轉(zhuǎn)基因材料,進(jìn)行了田間試驗(yàn).結(jié)果表明,外源基因能夠通過(guò)自然傳粉,進(jìn)入蕓薹屬的甘藍(lán)型油菜、蕪菁基因組中;不能進(jìn)入甘藍(lán)、芥菜基因組中.溫室人工輔助

5、授粉結(jié)果表明,外源基因能夠進(jìn)入蕓薹屬的黑芥、蕪菁兩上基本種中,以及甘藍(lán)型油菜、芥菜、埃塞俄比亞芥三個(gè)復(fù)合種中,但不能進(jìn)入甘藍(lán)基因組以及蘿卜屬的蘿卜基因組中;也不能進(jìn)入中國(guó)農(nóng)田常見(jiàn)的十字花科野生雜草如薺菜、唐葛菜等的基因組.外源基因在種間雜種中能夠表達(dá),但雜種的減數(shù)分裂不正常,育性低,致使外源基因的傳遞困難.芥菜、黑芥、埃塞俄比亞芥的轉(zhuǎn)基因雜種難于得到F2代.外源基因的滲入率隨二親本間栽培距離的增加明顯降低.0-3米距離段的基因飄逸是最主