基因开关系统在两系杂交稻上的效果验证和应用研究
发布时间：2021-01-31 21:51
转基因粮食作物的食用安全性问题一直是公众争议的热点,也是转基因粮食作物迄今为止在全国乃至全球范围内尚未能得以商业化或广泛商业化种植的重要原因。2012-2016年期间,本课题组利用水稻绿色组织特异性表达启动子rbcS、位点特异性重组系统Cre/loxP、核定位信号krp2和终止子nosT等组件,致力开发了一种“基因开关”系统,使其控制的外源基因只在除种子外的绿色组织部位精确表达,为转基因作物食用安全性问题提供了全新和可行的解决途径。为了成功将“基因开关”系统由基础研究推向农业生产应用,本文以“基因开关”系统为核心,围绕胚乳零表达型两系抗虫及抗除草剂杂交水稻亲本种质创造及其组合选育工作展开研究,所获得的主要研究结果如下:一、“基因开关”系统在两系杂交水稻上的工作状况被证实是可行的:选用实验室已有的基因开关转化的两系亲本材料配制了 5个不同的抗虫杂交组合201S-K1/ZR6-LB2、201S-K4/ZR6-LB2、201S-K17/ZR6-LB2、201S-K17/551-LB6和604S-K5/ZR6-LB2,并分别于.水稻分蘖、抽穗和灌浆三个时期检测其叶片、茎秆以及灌浆完熟期糙米和精...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１转基因杂交组合叶片及茎秆中ＣｒｙｌＡｂ／ｌＡｃ蛋白含量测定
浙江大学硕士学位论文?基因开关系统在两系抗虫杂交稻中的效果验证??各杂交组合糙米及精米中蛋白含量测定结果如图２．２所示，在阳性对照浙优??３号的糙米及精米中均能检测到相当高量的ＣｒｙｌＡｂ／ｌＡｃ蛋白，分别为４５０ｎｇ／ｇ??和２０４ｎｇ／ｇ，而在所有转基因杂交组合的糙米及精米中则都检测不到ＣｒｙｌＡｂ／ｌＡｃ??蛋白的表达，其检测值经ＳＰＳＳ单因素ＡＮＯＶＡ的事后多重比较Ｄｕｎｎｅｔｔ－ｔ测验??显示与阴性对照无显著差异（表２．１）。以上实验结果说明“基因开关”系统在??两系抗虫杂交组合中工作正常，像所预期的一样，抗虫蛋白只在除种子外的绿色??组织表达，在种子部位完全不表迗。??５００?１????丁?Ｂｒｃｙｗｎｉｉｃｅ??ｒ￣￣１?Ｗｈｉｔｅ?ｒｉｃｅ??＾?４００?－??ｔ??／－ｉ?ｓ?ｉ??■ＳＩ??Ｉ＜?３００?？?Ｉ??ｉｉ??２００?－?Ｐｉ??＜?－?Ｉｊ??Ｉ??°?ｉ?Ｉ??ｆ?１００?－?ｊ??〇?￣￣１?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ??Ｚ?Ｚ?＾?／??图２．２转基因杂交组合糙米及精米中ＣｒｙｌＡｂ／ｌＡｃ蛋白含量测定。??ＮＴ：非转基因杂交组合阴性对照。??Ｆｉｇｕｒｅ?２．２?Ｔｈｅ?ｃｏｎｔｅｎｔ?ｏｆ?Ｃｒｙｌ?Ａｂ／１?Ａｃ?ｐｒｏｔｅｉｎ?ｉｎ?ｔ
?基因开关系统在两系抗虫杂交稻中的效果验证??亡率从５５％－６８．３３％不等，抗虫性比阳性对照浙优３号要差一些，但极显著优于??非转基因的阴性对照（图２．３ａ）。茎秆室内接虫二化螟处理的典型表现如图２．３ｂ??所示。阳性对照浙优３号及５个转基因杂交组合和非转基因阴性对照中，均有一??定数量的活虫，且存活活虫的体态、发育程度及行动力呈现差异。所有的转基因??杂交组合中的活虫与阴性对照中的活虫相比较，均表现出发育滞缓、体形偏小和??活动力弱，其对茎秆的危害也极小；而在５个转基因杂交组合中，组合??２０１Ｓ－Ｋ１／ＺＲ６－ＬＢ２及２０１Ｓ－Ｋ４／ＺＲ６－ＬＢ２中存活的活虫的体型较大，其余３个组??合?２０１Ｓ－Ｋ１７／ＺＲ６－ＬＢ２、２０１Ｓ－Ｋ１７／５５１－ＬＢ６?和?６０４Ｓ－Ｋ４／ＺＲ６－ＬＢ２?中存活的活虫看??起来与一龄幼虫相近；并且，我们对茎秆中的存活的二化螟进行了称重，结果发??现，所有杂交组合中存活的幼虫的重量都极显著低于阴性对照，且其体重大小规??律
【参考文献】：
期刊论文
[1]抗除草剂转基因水稻的研究进展[J]. 温莉娴,周菲,邹玉兰. 植物保护学报. 2018(05)
[2]转cry1Ab+cry1C双价抗虫水稻对二化螟的抗性评价[J]. 陈耕,何珊,韩兰芝,彭于发. 中国生物防治学报. 2018(01)
[3]转cry1C*基因抗虫超级粳稻田间目的基因表达及抗螟虫性研究[J]. 李冬雪,田崇兵,刘长华,李荣田. 中国农学通报. 2017(36)
[4]除草剂抗性农作物育种研究进展[J]. 李燕敏,祁显涛,刘昌林,刘方,谢传晓. 作物杂志. 2017(02)
[5]转Bt cry1Ah基因抗虫玉米的分子检测及农艺性状分析[J]. 戴军,李秀影,朱莉,汪海,张杰,何康来,郎志宏,黄大昉. 生物技术通报. 2014(05)
[6]组织特异性启动子在作物基因工程中的研究进展[J]. 贺红霞,陈亮,林春晶,柳青. 中国农学通报. 2014(09)
[7]抗虫抗除草剂转基因水稻恢复系B2A68的培育[J]. 翁绿水,蒋利平,肖国樱. 杂交水稻. 2013(01)
[8]不同草铵膦用量对耐除草剂水稻秧苗素质及产量的影响[J]. 杨益善,唐俐,蔡卫青,邓晓湘,盛夏冰. 农业现代化研究. 2012(06)
[9]草铵膦在转基因抗除草剂杂交稻栽培中的应用效果研究[J]. 周浩,于江辉,孟秋成,李锦江,陈芬,蒋显彬,肖国樱. 作物研究. 2012(05)
[10]耐除草剂转基因作物研究现状及发展前景[J]. 邱龙,马崇烈,刘博林,章旺根. 中国农业科学. 2012(12)
博士论文
[1]三种Bt基因（cry1Ac、cry2A～*和cry9C～*）抗虫水稻的培育及评价[D]. 陈浩.华中农业大学 2005
硕士论文
[1]转cryNGc基因水稻的抗虫性研究[D]. 闫玮玉.东北师范大学 2016
本文编号：3011638
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１转基因杂交组合叶片及茎秆中ＣｒｙｌＡｂ／ｌＡｃ蛋白含量测定
浙江大学硕士学位论文?基因开关系统在两系抗虫杂交稻中的效果验证??各杂交组合糙米及精米中蛋白含量测定结果如图２．２所示，在阳性对照浙优??３号的糙米及精米中均能检测到相当高量的ＣｒｙｌＡｂ／ｌＡｃ蛋白，分别为４５０ｎｇ／ｇ??和２０４ｎｇ／ｇ，而在所有转基因杂交组合的糙米及精米中则都检测不到ＣｒｙｌＡｂ／ｌＡｃ??蛋白的表达，其检测值经ＳＰＳＳ单因素ＡＮＯＶＡ的事后多重比较Ｄｕｎｎｅｔｔ－ｔ测验??显示与阴性对照无显著差异（表２．１）。以上实验结果说明“基因开关”系统在??两系抗虫杂交组合中工作正常，像所预期的一样，抗虫蛋白只在除种子外的绿色??组织表达，在种子部位完全不表迗。??５００?１????丁?Ｂｒｃｙｗｎｉｉｃｅ??ｒ￣￣１?Ｗｈｉｔｅ?ｒｉｃｅ??＾?４００?－??ｔ??／－ｉ?ｓ?ｉ??■ＳＩ??Ｉ＜?３００?？?Ｉ??ｉｉ??２００?－?Ｐｉ??＜?－?Ｉｊ??Ｉ??°?ｉ?Ｉ??ｆ?１００?－?ｊ??〇?￣￣１?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ??Ｚ?Ｚ?＾?／??图２．２转基因杂交组合糙米及精米中ＣｒｙｌＡｂ／ｌＡｃ蛋白含量测定。??ＮＴ：非转基因杂交组合阴性对照。??Ｆｉｇｕｒｅ?２．２?Ｔｈｅ?ｃｏｎｔｅｎｔ?ｏｆ?Ｃｒｙｌ?Ａｂ／１?Ａｃ?ｐｒｏｔｅｉｎ?ｉｎ?ｔ
?基因开关系统在两系抗虫杂交稻中的效果验证??亡率从５５％－６８．３３％不等，抗虫性比阳性对照浙优３号要差一些，但极显著优于??非转基因的阴性对照（图２．３ａ）。茎秆室内接虫二化螟处理的典型表现如图２．３ｂ??所示。阳性对照浙优３号及５个转基因杂交组合和非转基因阴性对照中，均有一??定数量的活虫，且存活活虫的体态、发育程度及行动力呈现差异。所有的转基因??杂交组合中的活虫与阴性对照中的活虫相比较，均表现出发育滞缓、体形偏小和??活动力弱，其对茎秆的危害也极小；而在５个转基因杂交组合中，组合??２０１Ｓ－Ｋ１／ＺＲ６－ＬＢ２及２０１Ｓ－Ｋ４／ＺＲ６－ＬＢ２中存活的活虫的体型较大，其余３个组??合?２０１Ｓ－Ｋ１７／ＺＲ６－ＬＢ２、２０１Ｓ－Ｋ１７／５５１－ＬＢ６?和?６０４Ｓ－Ｋ４／ＺＲ６－ＬＢ２?中存活的活虫看??起来与一龄幼虫相近；并且，我们对茎秆中的存活的二化螟进行了称重，结果发??现，所有杂交组合中存活的幼虫的重量都极显著低于阴性对照，且其体重大小规??律
【参考文献】：
期刊论文
[1]抗除草剂转基因水稻的研究进展[J]. 温莉娴,周菲,邹玉兰. 植物保护学报. 2018(05)
[2]转cry1Ab+cry1C双价抗虫水稻对二化螟的抗性评价[J]. 陈耕,何珊,韩兰芝,彭于发. 中国生物防治学报. 2018(01)
[3]转cry1C*基因抗虫超级粳稻田间目的基因表达及抗螟虫性研究[J]. 李冬雪,田崇兵,刘长华,李荣田. 中国农学通报. 2017(36)
[4]除草剂抗性农作物育种研究进展[J]. 李燕敏,祁显涛,刘昌林,刘方,谢传晓. 作物杂志. 2017(02)
[5]转Bt cry1Ah基因抗虫玉米的分子检测及农艺性状分析[J]. 戴军,李秀影,朱莉,汪海,张杰,何康来,郎志宏,黄大昉. 生物技术通报. 2014(05)
[6]组织特异性启动子在作物基因工程中的研究进展[J]. 贺红霞,陈亮,林春晶,柳青. 中国农学通报. 2014(09)
[7]抗虫抗除草剂转基因水稻恢复系B2A68的培育[J]. 翁绿水,蒋利平,肖国樱. 杂交水稻. 2013(01)
[8]不同草铵膦用量对耐除草剂水稻秧苗素质及产量的影响[J]. 杨益善,唐俐,蔡卫青,邓晓湘,盛夏冰. 农业现代化研究. 2012(06)
[9]草铵膦在转基因抗除草剂杂交稻栽培中的应用效果研究[J]. 周浩,于江辉,孟秋成,李锦江,陈芬,蒋显彬,肖国樱. 作物研究. 2012(05)
[10]耐除草剂转基因作物研究现状及发展前景[J]. 邱龙,马崇烈,刘博林,章旺根. 中国农业科学. 2012(12)
博士论文
[1]三种Bt基因（cry1Ac、cry2A～*和cry9C～*）抗虫水稻的培育及评价[D]. 陈浩.华中农业大学 2005
硕士论文
[1]转cryNGc基因水稻的抗虫性研究[D]. 闫玮玉.东北师范大学 2016
本文编号：3011638
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