转GmWRI1a基因高油大豆的鉴定与主要性状分析

发布时间：2020-08-05 15:39

【摘要】：大豆是世界上重要的油料作物,我国又是大豆油消费大国。但由于我国大豆种子含油量较低,不能自给自足,很大程度上依赖进口。因此,培育高油大豆新品种成为解决问题的主要途径。传统育种手段由于工作量大、周期长、效率低等缺点不能满足农业生产对于高油大豆的需求。随着近些年基因工程与分子育种水平的飞速发展,通过转基因技术获得高油大豆种质资源成为最主要的研究方式。拟南芥中研究发现,WRI1转录因子可以调控种子脂肪酸合成,是油脂合成路径中的重要调节因子。而且,本实验前期从大豆中分离了大豆GmWRI1基因,并将其转入受体DN50中,结果表明,转基因大豆种子的油分含量显著提高。为了进一步筛选目标性状突出,且具有重要育种应用价值的高油转基因大豆株系,本研究以本实验室已获得的T3代转GmWRI1a基因大豆6个株系的植株为试验材料,在基因水平和蛋白水平,对转基因大豆进行了分子水平检测。并对转基因大豆植株进行了种子含油量、蛋白质含量等品质性状、农艺性状和对非靶标生物的抗性以及基因漂移等进行了分析。研究结果主要如下:(1)利用130mg/L的草铵膦涂抹、RCR扩增和Southern blot检测方法对转GmWRI1a基因大豆株系进行筛选鉴定,证明转GmWRI1a基因的大豆株系能够稳定遗传并且Bar基因以寡拷贝和多拷贝的形式插入到受体基因组中。(2)利用Western blot技术检测外源Bar蛋白在转基因大豆中的表达,结果证明Bar蛋白在转基因大豆中得到了表达。(3)对过表达GmWRI1a基因大豆种子的油分和蛋白质含量进行测定,证明高油性状可以稳定遗传,但蛋白质含量降低。(4)对过表达GmWRI1a基因大豆农艺性状进行调查,结果表明过表达GmWRI1a基因大豆株系和对照DN50相比,出苗率、生育期以及其他农艺性状指标未发现显著差异,但部分株系的株高、主茎节数和分枝数发生显著变化,说明GmWRI1a基因过量表达可能对转基因植株的株高、节数和分枝数造成影响。(5)对转GmWRI1a基因大豆植株进行基因漂移鉴定,检测结果显示,在距离种植区域50m以内未发现基因漂移现象。(6)对过表达GmWRI1a基因大豆植株的菌核病、小菜蛾、食心虫非靶标病虫害抗性进行鉴定,结果表明,转基因大豆植株与对照DN50植株一致,对非靶标病虫害不具有抗性。(7)对过表达GmWRI1a基因大豆种子的品质性状进行测定。结果表明,转基因大豆种子的可溶性还原糖、淀粉、纤维素、水分、灰分含量和对照DN50之间不具有明显差异,但部分株系的脂肪酸组成差异性显著,表现为硬脂酸的含量升高。
【学位授予单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S565.1
【图文】：

技术路线图

草铵膦

东北农业大学农业硕士学位论文与分析达 GmWRI1a 基因大豆植株检测表达 GmWRI1a 基因大豆植株草铵膦抗性检测因作为筛选标记基因，与 GmWRI1a 基因通过 T-DNA 插入同时导入因此使转基因大豆同时具有草铵膦抗性。大豆幼苗期对其进行草铵膦因大豆株系的初步筛选工作。待大豆植株第一个三出复叶长大后，铵膦对其最嫩的叶片进行涂抹，3-5 天后观察叶片的变化。结果显示，，其他转基因株系中均存在具有草铵膦抗性的植株，即叶片没有发生3-1），可以初步认定为是转基因的大豆植株。

PCR检测,基因,特异性探针

er；+：阳性质粒；-：对照 DN50；1-6：DN50-352、DN50-356、DN50-118、DN50-351、DN50-36DN50-3 株系的转基因阳性植株图 3-2 35S+Bar 基因 PCR 检测结果Fig.3-2 Detection results of 35S+Bar gene by PCR过表达 GmWRI1a 基因大豆植株的 Southern blot 检测了确定目的基因已插入到大豆基因组中，本研究利用 Bar 基因制作特异性探针进n 杂交鉴定。利用 CTAB 高盐法提取大量且质量较高的 DNA，基因组经过 HindIII 0.8%的琼脂糖凝胶对酶切产物进行分离，转膜后利用 Bar 特异性探针杂交，并显色示，泳道 2 和 3 植株有两条带，泳道 4、5 和 6 有三条带，泳道 1 号有四条带（图 3-3源基因以寡拷贝和多拷贝的形式插入到了大豆 DN50 基因组中。

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