轉chi+rip雙價基因大豆的抗病性檢測及其中間試驗研究.pdf

1、大豆(Glycine max L．)是世界上重要的糧食和油料作物，是植物蛋白質的主要來源。真菌性病害是導致大豆品質和產量下降的重要原因，其中大豆灰斑病、疫霉根腐病、霜霉病等最為嚴重，每年都會造成不同程度損失，在病害大流行年份可造成嚴重損失甚至絕產。 本研究以本研究室獲得的轉chi+rip雙價抗真菌病基因大豆株系G0431、G0433的T<,3>代植株為試材，在溫室條件下對其進行了大豆疫霉根腐病和大豆灰斑病的抗病性檢測，并對其主要

2、的農藝性狀進行了調查與分析，T<,3>代植株收獲后形成T<,4>代植株種子。經農業(yè)部審批(農基安辦字2006-T002)，對上述2個株系的T<,4>代植株在黑龍江省進行了中間試驗的環(huán)境安全評價，系統(tǒng)研究了轉基因大豆的遺傳穩(wěn)定性、農藝性狀、環(huán)境適應能力及生存競爭能力、外源基因表達及其功能性狀的有效性等，完成了轉基因大豆中間試驗的全部研究內容，為轉基因大豆的中間試驗的環(huán)境安全作出了科學評價，也為轉基因大豆的環(huán)境釋放和生產性試驗的環(huán)境安全性評

3、價提供了重要理論依據(jù)。本研究的主要研究結果如下： 1．轉chi+rip雙價基因大豆T<,3>代植株的抗病性檢測與農藝性狀調查 (1).株系G0431和G0433的T<,3>代植株的分子生物學檢測對株系G0431和G0433的T<,3>代植株進行了PCR及real-time PCR檢測，PCR檢測結果表明，株系G0431和G0433的T<,3>代植株均能同時擴增出2個外源目的基因：Real-time PCR檢測表明，2個外

4、源目的基因在轉基因大豆基因組DNA中的起始濃度均為其在未轉化植株中的約2<'15>倍，證明轉基因大豆T<,3>代植株中同時含有2個外源目的基因。 (2).株系G0431和G0433的T<,3>代植株中外源基因表達的檢測以G0431和G0433的T<,3>代植株的cDNA為模板為模板，以未轉化株cDNA為陰性對照，無菌水代替模板cDNA為負對照進行real-time PCR檢測。結果表明，2個外源目的基因在G0431和G0433的

5、T<,3>代植株cDNA中的起始濃度分別為其在未轉化植株中的約2<'11>和2<'15>倍，證明2個外源基因在轉基因大豆植株中均同時進行表達。 (3).株系G0431和G0433的T<,3>代植株的抗病性檢測對轉基因大豆株系G0431和G0433的T<,3>代植株進行了大豆疫霉根腐病和大豆灰斑病的抗性檢測，結果表明，2個株系對大豆疫霉根腐病的抗病性均由原來的高感提高到高抗，對大豆灰斑病的抗病性由原來的中抗提高到高抗水平。

6、 (4).株系G0431和G0433的T<,3>代植株主要農藝性狀的調查與分析對轉基因大豆主要的產量性狀、形態(tài)性狀以及品質性狀進行了調查與分析，結果表明，在產量性狀上，株系G0431和G0433與對照相比均無明顯差異；在形態(tài)性狀上，株系G0431結莢習性由亞有限結莢習性變成了無限結莢習性，株系G0433株高低于對照、生育期短于對照、結莢習性由亞有限結莢習性變成了無限結英習性；在品質性狀上，與對照相比，2個轉基因大豆株系蛋白含量有所下降而

7、油分含量有所上升，達到顯著水平。 2．轉chi+tip雙價基因大豆T<,4>代植株中間試驗的環(huán)境安全評價 (1).轉基因大豆的遺傳穩(wěn)定性對轉基因大豆株系G0431和G0433的T<,4>代植株進行了real-time PCR檢測，結果表明，2個外源基因在轉基因大豆中的起始濃度分別為其在未轉化植株中起始濃度的約2<'15>倍，充分證明轉基因大豆T<,4>代植株中同時含有2個外源基因，外源基因已穩(wěn)定遺傳至T<,4>代。

8、 (2).轉基因大豆的農藝性狀對轉基因大豆T<,4>代植株主要的產量性狀、形態(tài)性狀以及品質性狀進行了調查與分析，在產量性狀上，2個轉基因大豆株系與對照相比均無明顯差異；在形態(tài)性狀上，株系G0431結莢習性由亞有限結莢習性變成了無限結莢習性，株系G0433株高低于對照、生育期短于對照、結莢習性由亞有限結莢習性變成了無限結莢習性；在品質性狀上，與對照相比，2個轉基因大豆株系蛋白含量有所下降而油分含量有所上升，達到顯著水平。 (3)

9、.轉基因大豆的生存競爭能力與環(huán)境適應能力 ①.競爭性無論是在大豆適宜生長季節(jié)還是非適宜生長季節(jié)，在各種播種條件下，2個轉基因大豆株系與對照在田間雜草種類、數(shù)目及覆蓋度方面均無明顯差別；2個株系轉基因大豆的覆蓋度均低于對照，達到5％顯著水平;2個株系轉基因大豆的出苗率與成苗率低于對照，達到5％顯著水平；在株高方面，株系G0431與對照相比無差別，株系G0433顯著低于對照，達到5％顯著水平。 ②.自生苗產生率轉基因大豆與對

10、照的自生苗產生率均為0，無明顯差別。 ③.繁育系數(shù) 株系G0431與對照相比，在始花期、盛花期、成熟期及單株粒數(shù)與對照相比無明顯差異，在單株粒數(shù)方面與對照相比無明顯差異;株系G0433與對照相比，在始花期、盛花期、成熟期均明顯早于對照，達到1％顯著水平；在單株粒數(shù)方面與對照相比無明顯差異。 ④.種子落粒性 在大豆適合生長季節(jié)播種，轉基因大豆與對照在種子落粒性方面無明顯差別，在大豆非生長季節(jié)播種由于大豆不能

11、正常成熟不能進行種子落粒性實驗。 ⑤.種子的自然延續(xù)能力無論是地表處理還是地下20cm處理，轉基因大豆與對照相比，在正常幼苗、不正常幼苗、未發(fā)芽種子和新鮮不發(fā)芽種子方面均無明顯差異，轉基因大豆與對照的種子延續(xù)能力相同。 (4).轉基因大豆中外源基因表達及其功能性狀的有效性對株系G0431和G0433的T<,4>代植株中2個基因進行了real-time PCR檢測，結果表明2個外源基因均進行了轉錄表達；對株系G0431和G