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《中国农业大学》 2003年
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旱稻抗除草剂Basta基因杂交转育及其遗传规律的研究

冯秀晶  
【摘要】: 植物基因工程技术的发展为传统的作物育种指明了一个方向,遗传转化技术已经成为作物遗传改良的一个重要途径。前人对外源基因在转基因植物当代及其后代的遗传和表达模式已有较多研究,而对其在转基因植物与常规品种杂交后代中的遗传规律研究较少。对抗除草剂Basta基因(bar基因)在转基因水稻与旱稻的杂交后代中的遗传规律的研究及抗除草剂品种选育将会对旱稻生产产生有力的推动作用。 本研究利用已有的抗除草剂Basta转基因水稻“嘉禾99”和“京引119”与旱稻品种有性杂交,研究了bar基因在其后代的遗传规律,并对后代的除草剂抗性、抗旱性及主要农艺性状进行了连续综合选育。 通过正反交、回交及自交证明bar基因为不受细胞质影响的具有显性效应的质量性状遗传。这与前人的研究结果相一致。通过喷施0.05%(PPT)的Basta,统计抗感的分离比得出以ZY—3(嘉禾99)为父本的后代抗感分离比基本符合孟德尔的显性单基因的分离规律,回交为1:1,F_2代的分离比为3:1。而以ZY—2(京引119)为父本的后代的分离比偏离孟德尔分离规律,大约为5:1,这与前人研究ZY-2自交F_2代的5.8:1的分离比相近,推测杂交后代可能遗传了父本的遗传方式,同时也表明不同的转基因株系其遗传转化方式存在差异。 PCR扩增和Southern-blottlng检测及连续多代的抗除草剂筛选证实了bar基因存在于杂交后代中,并整合进了旱稻基因组,且稳定遗传到了F_2、F_3、F_4代,不同品种的抗除草剂的水平存在差异。 ZY-2比ZY-3更能引起每个组合内株系之间的显著差异,ZY-3表现为引起各组合内株系与对照亲本的差异,而各株系之间在各个性状上差异不是很大。ZY—3自身的特点影响到了这一分离状态。在旱播条件下对自身综合性状影响不大的材料可以作为与旱稻杂交的理想亲本。 通过连续自交和优中选优,可在转基因水稻与旱稻杂交后代中选择出既抗除草剂又抗旱而其他农艺性状也优良的株系。在所有的组合中,以旱稻502和旱稻65与ZY-3(嘉禾99)的杂交组合能够选育出综合性状优良的株系。 本实验证明bar基因在有性杂交后代中的遗传方式与抗源供体亲本存在相似性,两者表现相近的分离比。所以在掌握了转基因亲本自身的遗传规律之后,我们可用其作为亲本,通过其与未转化的旱稻材料杂交,结合抗旱性状对大量的后代材料进行筛选,可以选育出抗除草剂、抗旱和高产的优于旱稻亲本的新品种。
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