外源基因在轉(zhuǎn)基因楊樹(shù)世代傳遞間遺傳及表達(dá)規(guī)律研究.pdf

1、本試驗(yàn)選用具有不同抗蟲(chóng)性的轉(zhuǎn)雙抗蟲(chóng)基因(Bt和AP1)741楊株系為母本，用具有優(yōu)良特性的白楊無(wú)性系84K楊為父本，進(jìn)行有性雜交，獲得雜種后代家系。以不同雜種家系為材料，對(duì)外源基因(標(biāo)記基因NptⅡ和BtCry1Ac基因)的遺傳和表達(dá)及外源基因間的相互關(guān)系進(jìn)行研究。探索外源基因遺傳和表達(dá)的規(guī)律性與穩(wěn)定性，外源基因間在遺傳和表達(dá)上的相互關(guān)系，為轉(zhuǎn)基因楊樹(shù)的利用和雜交育種提供理論依據(jù)和原始材料。取得的進(jìn)展如下： 1.通過(guò)對(duì)741楊和

2、毛白楊成齡大樹(shù)進(jìn)行5a結(jié)實(shí)性研究結(jié)果表明：741楊果穗長(zhǎng)度、果穗粗度、果穗數(shù)量、每個(gè)果穗蒴果數(shù)均顯著低于毛白楊的。毛白楊果穗在成熟開(kāi)裂前5-10﹪脫落，而741楊70-90﹪脫落，因此741楊不會(huì)造成明顯的飛絮現(xiàn)象，且減少了外源基因飄移的可能性。 轉(zhuǎn)基因741楊較難獲得種子，其原因主要是雜種胚發(fā)育到3周以后停止發(fā)育并消失，導(dǎo)致果穗結(jié)實(shí)率低，且大部分果穗成熟前脫落。因此采用胚挽救是克服雜交不育的一種有效的方法。通過(guò)試驗(yàn)確定較適雜種

3、苗幼胚培養(yǎng)的培養(yǎng)基為MS+6-BA0.1mg/L。 2.試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)楊樹(shù)抗性芽在含50mg/LKan生根培養(yǎng)基中生根是很好的篩選過(guò)程，一般通過(guò)嫩莖小植株在50mg/LKan生根狀況，即可初步斷定雜交后代中是否含有新霉素磷酸轉(zhuǎn)移酶基因NptⅡ。5個(gè)雜交組合產(chǎn)生的后代中選取41個(gè)生長(zhǎng)勢(shì)較好的雜種單株進(jìn)行了Kan生根篩選，試驗(yàn)結(jié)果表明：所選41個(gè)單株不符合一對(duì)等位基因的孟德?tīng)柗蛛x規(guī)律；同理在雜交組合PB1×84K中產(chǎn)生的后代中，符合一

4、對(duì)等位基因的孟德?tīng)柗蛛x規(guī)律；在PB6×84K中產(chǎn)生的后代中，不符合一對(duì)等位基因的孟德?tīng)柗蛛x規(guī)律，由于其余3個(gè)雜交組合群體較小沒(méi)有進(jìn)一步驗(yàn)證。由于本試驗(yàn)總的群體較小，試驗(yàn)的準(zhǔn)確性有待進(jìn)一步驗(yàn)證。 3.本試驗(yàn)以轉(zhuǎn)雙抗蟲(chóng)基因741楊的5個(gè)株系為母本，未轉(zhuǎn)基因的84K為父本，雜交F1代獲得的73個(gè)單株為研究對(duì)象，利用PCR技術(shù)檢測(cè)分析了BtCryⅠAc和NptⅡ基因的表達(dá)及遺傳。結(jié)果表明：檢測(cè)的雜交F1代單株中，外源基因BtCryⅠAc

5、分離比例為1.70∶1，經(jīng)X2測(cè)驗(yàn)不符合一對(duì)等位基因的孟德?tīng)柗蛛x規(guī)律；在轉(zhuǎn)基因株系PB1雜交F1代中分離比例為1∶1，經(jīng)X2測(cè)驗(yàn)符合一對(duì)等位基因的孟德?tīng)柗蛛x規(guī)律；在轉(zhuǎn)基因株系PB6雜交F1代中分離比例為2.43∶1，經(jīng)X2測(cè)驗(yàn)不符合一對(duì)等位基因的孟德?tīng)柗蛛x規(guī)律。 同理，研究NptⅡ基因的分離，雜交F1代73個(gè)單株中外源基因NptⅡ分離比例為1.92∶1，經(jīng)X2測(cè)驗(yàn)不符合一對(duì)等位基因的孟德?tīng)柗蛛x規(guī)律；在轉(zhuǎn)基因株系PB1雜交F1代中

6、分離比例為1∶1，經(jīng)X2測(cè)驗(yàn)符合一對(duì)等位基因的孟德?tīng)柗蛛x規(guī)律；在轉(zhuǎn)基因株系PB6雜交F1代中分離比例為3.8∶1，經(jīng)X2測(cè)驗(yàn)不符合一對(duì)等位基因的孟德?tīng)柗蛛x規(guī)律。兩個(gè)外源基因在PB6×84K雜交F1代不符合1∶1的分離規(guī)律，接近3∶1的分離，經(jīng)X2測(cè)驗(yàn)符合3∶1的分離。 轉(zhuǎn)Bt基因楊樹(shù)中T-DNA上嵌合了新霉素磷酸轉(zhuǎn)移酶基因(NptⅡ)，但是在雜交后代中發(fā)生分離，交換率為2.7﹪。 本研究為轉(zhuǎn)基因楊樹(shù)的遺傳改良方面的應(yīng)用提