转Bt基因抗虫早粳稻品系目的基因整合及其表达

发布时间：2017-11-27 08:32

  本文关键词：转Bt基因抗虫早粳稻品系目的基因整合及其表达

  更多相关文章： Bt水稻 重测序 Southern blot cry1C~* cry2A~*

【摘要】：水稻(Oryza sativa)是我国重要的粮食和经济作物,也是东北地区三大主要农作物之一。我国有65%以上的人口以稻米为主食,稻米的生产安全关乎国计民生。现今虫害对稻米的生产安全构成了严重的威胁,每年水稻因虫害造成的经济损失高达115亿元。传统农业生产对害虫的防治主要依赖于化学试剂,但化学试剂的长期大量使用不仅浪费人力、物力和财力,还会造成环境污染、害虫再猖獗等问题。因此,培育抗虫水稻至关重要。目前,水稻转基因技术已经趋于成熟并培育出多种具有抗虫作用的转Bt基因水稻。本研究以转Bt基因抗虫早粳稻空育131和超级稻松粳9号为材料,利用常规PCR、试纸条、实时荧光定量PCR、酶联免疫吸附实验(ELISA)、Southern blot和全基因组重测序等检测方法,从DNA水平、mRNA水平、蛋白水平及Bt基因转录水平与表达水平的相关性进行研究,从中选育出外源基因遗传稳定性强、转录水平和表达水平高、拷贝数低且插入位点未破坏水稻内源基因的抗虫Bt水稻植株。主要结果如下:1、利用Basta筛选、试纸条和常规PCR检测等方法,经过T0~T9代筛选,成功获得了Bt早粳稻空育131和Bt超级稻松粳9号,其中HD1(转cry1C*基因空育131)22个,HD2(转cry2A*基因空育131)10个,HD3(转cry1C*基因松粳9号)45个,HD4(转cry2A*基因松粳9号)26个。2、利用real time PCR方法检测Bt水稻分蘖期和抽穗期各组织中Bt基因转录水平。检测结果表明:同一品系不同株系同一生长期相同组织间Bt基因转录水平存在差异;相同株系同一生长期不同组织间Bt基因转录水平存在明显差异,由高到低依次为叶片幼穗茎鞘;相同株系不同生长期相同组织间Bt基因转录水平也存在明显差异,表现为抽穗期分蘖期。3、利用ELISA方法检测Bt水稻分蘖期、抽穗期、灌浆期和完熟期各组织中Bt蛋白的表达量。检测结果表明:同一品系不同株系同一生长期相同组织间Bt蛋白的表达量存在差异;相同株系同一生长期不同组织间Bt蛋白的表达量存在明显差异,在分蘖期表现为叶片茎鞘,抽穗期表现为叶片幼穗茎鞘,灌浆期表现为叶片茎鞘幼穗,且都高于完熟期糙米中Bt蛋白的表达量;相同株系不同生长期相同组织间Bt蛋白的表达量也存在明显差异,在HD1、HD3品系的叶片和茎鞘中表现为灌浆期抽穗期分蘖期,在HD2、HD4品系的叶片和茎鞘中表现为灌浆期≈抽穗期分蘖期,在各品系的幼穗中表现为抽穗期≥灌浆期,且都高于完熟期Bt蛋白的表达量。4、利用SPSS软件分析Bt水稻中Bt基因转录水平与翻译水平相关性。分析结果表明:在HD1、HD2、HD3和HD4品系的叶片、茎鞘和幼穗中Bt基因转录水平与翻译水平均在0.01或0.05水平上表现出显著的正相关性。5、利用Southern blot检测Bt水稻中筛选标记基因和目的基因拷贝数。检测结果表明:经过连续传代后,筛选标记基因和目的基因的遗传趋于稳定,各株系间拷贝数虽有所不同,但都介于1~2拷贝数之间。6、利用植物全基因组重测序技术对优势Bt水稻植株HD1-3、HD2-2、HD3-2和HD4-3进行Bt基因插入位点测定。结果表明:Bt基因分别插入在各Bt水稻植株的第3号、第7号、第8号和第1号染色体上。
【学位授予单位】：黑龙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S511.22

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本文编号：1231254