抗草銨膦轉(zhuǎn)基因水稻與不同類(lèi)型雜草稻F1、F2、F3的適合度研究.pdf

1、抗除草劑轉(zhuǎn)基因水稻的商業(yè)化種植可能會(huì)帶來(lái)一系列的環(huán)境安全問(wèn)題。其中轉(zhuǎn)基因水稻的抗性基因通過(guò)花粉漂移到雜草稻中的風(fēng)險(xiǎn)倍受關(guān)注。大量研究表明轉(zhuǎn)基因水稻與雜草稻能夠發(fā)生初始雜交，因此我們更應(yīng)該關(guān)注的是攜帶抗性基因的雜交后代在環(huán)境中的生存競(jìng)爭(zhēng)能力。對(duì)雜交后代的適合度進(jìn)行研究，是評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)基因作物潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的重要環(huán)節(jié)。本文以粳型抗草銨膦轉(zhuǎn)基因水稻Y0003與6種不同類(lèi)型雜草稻(粳型:丹東(DD)、沈陽(yáng)(SY);秈型:泰州(TZ)、常州(CZ)、湛江

2、（ZJ）、肇慶(ZQ))雜交所得的F1、F2、F3，以及秈型抗草銨膦轉(zhuǎn)基因水稻86B與上述6種雜草稻雜交F3代為材料，在南京田間條件下，研究不同組合的雜交后代在不同種植方式和有無(wú)除草劑選擇壓下與親本之間的適合度差異以及雜交后代的適合度在連續(xù)世代間的變化趨勢(shì);結(jié)合雜交后代的休眠性和越冬形成自生苗的能力，綜合分析雜交后代的潛在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。得出的主要結(jié)果如下:
　　1、所有6種F1均對(duì)草銨膦表現(xiàn)出抗性。6種F1的株高、劍葉面積、莖直徑、穗

3、長(zhǎng)和百粒重均顯著大于相應(yīng)雜草稻或與雜草稻相當(dāng)。移栽方式下，F(xiàn)1DD、F1SY（粳-粳）以及F1ZQ（秈-粳）的適合度顯著大于相應(yīng)雜草稻，另外3種F1的適合度與相應(yīng)雜草稻無(wú)顯著差異。直播方式下，F(xiàn)1SY的適合度顯著大于WRSY，F(xiàn)1DD和F1ZQ的適合度與相應(yīng)雜草稻相當(dāng)，其余3種F1的適合度顯著小于雜草稻。與轉(zhuǎn)基因水稻Y0003相比，F(xiàn)1的有效分蘗數(shù)、有效穗數(shù)和落粒率具有明顯的優(yōu)勢(shì)，所有6種F1的適合度均顯著大于Y0003或與之相當(dāng)。

4、r>　　2、F2ZJ中約有64.7％的植株具有抗性基因，偏離了孟德?tīng)栠z傳規(guī)律，其余5種F2均符合3∶1的孟德?tīng)柖?。F2DD和F2SY的適合度顯著大于相應(yīng)雜草稻，F(xiàn)2TZ，F(xiàn)2CZ，F(xiàn)2ZJ和F2ZQ的適合度顯著小于相應(yīng)雜草稻或與之相當(dāng)。除無(wú)選擇壓下移栽的F2DD適合度小于Y0003之外，其余F2的適合度均顯著大于Y0003或與Y0003相當(dāng)。
　　F2SY、F2TZ、F2CZ、F2ZJ的適合度比相應(yīng)的F1有不同程度的提高，F(xiàn)2D

5、D和F2ZQ的適合度與F1沒(méi)有顯著差異。粳-粳組合2種F2無(wú)休眠性，秈-粳組合4種F2具有與相應(yīng)雜草稻相當(dāng)?shù)男菝咝?。種子活力的研究表明，到次年4月份，F(xiàn)2DD、F2TZ和F2ZQ中分別有9％、64％和54％的種子具有活力。
　　3、F3CZ中約有68.9％的植株具有抗性基因，偏離了孟德?tīng)栠z傳規(guī)律，其余5種F2均符合5∶1的孟德?tīng)柖?。兩種種植方式下，粳-粳組合的F3DD和F3SY的適合度均顯著大于相應(yīng)雜草稻。秈粳組合中，移栽種植的

6、F3ZJ和F3ZQ適合度顯著大于雜草稻，直播種植的F3CZ和F3ZQ的總適合度顯著小于雜草稻，其余所有F3的適合度與雜草稻之間沒(méi)有顯著差異。有草銨膦選擇壓下，除直播種植的F3CZ與Y0003適合度相當(dāng)之外，其余所有F3的適合度都顯著大于Y0003;無(wú)草銨膦選擇壓下，僅有F3ZJ的適合度顯著大于Y0003，另外5種F3的適合度與Y0003無(wú)顯著差異。
　　F3SY的適合度與其F2沒(méi)有顯著性差異，其余5種F3的適合度比相應(yīng)F2均有提高

7、。與F2相比，F(xiàn)3的休眠性和活力保持時(shí)間降低，但仍有植株可以越冬。
　　4、轉(zhuǎn)基因水稻86B與6種雜草稻的F3中，F(xiàn)3DD、F3TZ和F3ZQ的抗性分離比符合5∶1的孟德?tīng)栠z傳定律，F(xiàn)3SY、F3CZ和F3ZJ有65.3％～71.1％的植株具有抗性，低于孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的理論比例。所有6種F3的適合度均顯著大于相應(yīng)雜草稻或與之相當(dāng)。噴施草銨膦時(shí)，移栽種植的2種粳-秈組合（F3DD和F3SY）的適合度與86B沒(méi)有明顯差異，其余F3的適

8、合度均顯著大于86B。不噴施草銨膦時(shí)，F(xiàn)3ZJ的適合度顯著大于86B，其余5種F3與86B的適合度沒(méi)有顯著差異。
　　綜上所述，轉(zhuǎn)基因水稻與同種類(lèi)型雜草稻雜交后代的潛在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)顯著高于相應(yīng)親本，因此在轉(zhuǎn)基因水稻釋放之前就需要特別防范抗性基因向雜草稻的漂移。轉(zhuǎn)基因水稻與不同類(lèi)型雜草稻雜交后代的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)稍低，但也不容忽視。雜草稻和轉(zhuǎn)基因水稻的遺傳背景是影響雜交后代適合度的最重要因子，種植方式和除草劑選擇壓也會(huì)對(duì)雜交后代的適合度造成一定