抗草甘膦轉(zhuǎn)基因玉米的研究.pdf

1、玉米(Zea mays L.)作為世界三大糧食作物之一，是重要的糧食作物、飼料以及工業(yè)加工原料。而雜草是玉米減產(chǎn)的主要危害之一，在玉米生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)爭(zhēng)奪水分，養(yǎng)分和陽(yáng)光，并且引起病蟲(chóng)害的發(fā)生。因而研究如何有效經(jīng)濟(jì)的控制玉米田間雜草具有重要意義。隨著生物技術(shù)的發(fā)展，利用基因工程的手段獲得抗草甘膦作物新品種已成為最理想的手段。自1998年，抗草甘膦轉(zhuǎn)基因玉米品種GA21獲得批準(zhǔn)商業(yè)化種植以來(lái)，各種抗草甘膦、抗蟲(chóng)、抗病等優(yōu)良性狀的轉(zhuǎn)基因玉米品種

2、相繼推出，轉(zhuǎn)基因玉米是世界上種植面積最廣的轉(zhuǎn)基因糧食作物。
　　本研究中利用超聲波輔助花粉介導(dǎo)轉(zhuǎn)化法和超聲波輔助農(nóng)桿菌介導(dǎo)萌發(fā)種子轉(zhuǎn)化法兩種方法將攜帶目的基因——抗草甘膦基因CP4-EPSPS的載體轉(zhuǎn)入到玉米自交系昌7-2中。其中pM3301UbiSpCP4載體選用了組成型強(qiáng)啟動(dòng)子——玉米泛素啟動(dòng)子pZmUbi-1啟動(dòng)表達(dá)，同時(shí)該載體攜帶了葉綠體信號(hào)肽(Signal Peptide)，有助于目的基因成功定位到葉綠體內(nèi)，使得CP4基

3、因在玉米葉綠體中更好的表達(dá)。另外這兩種新型的轉(zhuǎn)基因方法是以花粉和萌發(fā)的種子作為受體，避開(kāi)了組織培養(yǎng)再生植株的過(guò)程，且無(wú)基因型依賴(lài)性，為廣大育種工作者提供了簡(jiǎn)便經(jīng)濟(jì)且易于操作的兩種種質(zhì)創(chuàng)新途徑。另外玉米自交系昌7-2作為目前生產(chǎn)中廣泛使用的優(yōu)良自交系，農(nóng)藝性狀良好，獲得轉(zhuǎn)基因株系后能最快應(yīng)用于生產(chǎn)。主要研究結(jié)果如下:
　　將構(gòu)建好的載體pM3301UbiSpCP4利用超聲波輔助花粉介導(dǎo)的轉(zhuǎn)基因方法對(duì)1552株(T0代)玉米進(jìn)行遺傳轉(zhuǎn)

4、化，成功獲得了943粒結(jié)實(shí)種子。對(duì)T1代出苗的648個(gè)轉(zhuǎn)化株涂抹2％濃度的草甘膦進(jìn)行田間鑒定篩選，有29株長(zhǎng)勢(shì)健康，表現(xiàn)出抗草甘膦的性狀，通過(guò)PCR對(duì)這些株系進(jìn)行目的基因檢測(cè)，其中有16個(gè)株系擴(kuò)增出陽(yáng)性條帶，RT-PCR顯示16個(gè)陽(yáng)性株系中外源基因CP4-EPSPS正常轉(zhuǎn)錄。同時(shí)進(jìn)行了PCR-Southern blot檢測(cè)，進(jìn)一步證明了外源基因CP4-EPSPS穩(wěn)定遺傳到了T1代。
　　T1代的16個(gè)株系自交后收獲種子（T2代），