超表達(dá)BOR1基因提高油菜硼效率的研究.pdf

1、硼是植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的微量營(yíng)養(yǎng)元素。硼在土壤中以無電荷形式H3BO3被植物根系吸收利用。在我國(guó),尤其是在長(zhǎng)江中下游地區(qū)土壤供硼不足現(xiàn)象較為嚴(yán)重,施用硼肥已成為該地區(qū)硼敏感作物生產(chǎn)的重要農(nóng)藝措施,比如油菜和棉花。在擬南芥中研究發(fā)現(xiàn),超表達(dá)硼酸轉(zhuǎn)運(yùn)子基因BOR1能夠在缺硼條件下提高植株對(duì)硼的吸收轉(zhuǎn)運(yùn)和種子產(chǎn)量。本研究通過轉(zhuǎn)基因的方法將BOR1導(dǎo)入甘藍(lán)型油菜“Westar10”,獲得超表達(dá)BOR1基因的植株,然后設(shè)置不同的表型鑒定實(shí)驗(yàn)來研究

2、其在缺硼條件下的長(zhǎng)勢(shì)及對(duì)硼的吸收利用和硼效率。獲得的主要研究結(jié)果如下:
　　 1.轉(zhuǎn)基因植株的獲得和篩選。通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化法,獲得了13個(gè)超表達(dá)BOR1的轉(zhuǎn)化子。自交繁種后,利用T2代L1,L2,L3三個(gè)株系的種子,進(jìn)行Kan篩選和PCR驗(yàn)證,從中分別獲得3、3和5個(gè)無分離的家系,并利用其T3代種子進(jìn)行篩選驗(yàn)證。目前已經(jīng)獲得T4代轉(zhuǎn)基因植株。
　　 2.外源基因BOR1的表達(dá)及拷貝數(shù)鑒定。利用RT-PCR分析轉(zhuǎn)基

3、因植株不同時(shí)期外源基因BOR1在RNA水平上的表達(dá),結(jié)果表明轉(zhuǎn)基因植株能夠穩(wěn)定表達(dá)外源基因；通過Southern雜交分析外源基因的拷貝數(shù),結(jié)果顯示L1和L2為雙拷貝株系,L3為單拷貝株系。
　　 3.轉(zhuǎn)基因植株苗期表型鑒定。水培試驗(yàn)結(jié)果表明:在嚴(yán)重缺硼水平下(0.15μM),轉(zhuǎn)基因植株的長(zhǎng)勢(shì)比野生型有優(yōu)勢(shì),3個(gè)轉(zhuǎn)基因材料的地上部硼含量和累積量與對(duì)照野生型相比,均有不同程度的提高,其中L1和L2的地上部硼含量達(dá)到野生型的2倍之多,

4、L1、L2和L3的地上部硼累積量均達(dá)到野生型的2-3倍。
　　 4.T1代和T3代轉(zhuǎn)基因植株全生育期表型鑒定。土培試驗(yàn)結(jié)果如下:T1代實(shí)驗(yàn)表明,在中度缺硼(0.25 mg/kg)時(shí),L1和L2的單株角果數(shù)、單株產(chǎn)量和含油量相對(duì)于野生型都明顯增加,其中L1單株產(chǎn)量比野生型提高了43％；L3在嚴(yán)重缺硼(0.09 mg/kg)時(shí)苗期地上部含硼量和中度缺硼(0.25 mg/kg)時(shí)籽粒硼含量顯著提高,但單株產(chǎn)量與野生型差異不明顯。T3代