收藏本站
《复旦大学》 2006年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

花粉介导的水稻(Oryza sativa L.)基因漂移及其模型的研究

戎俊  
【摘要】: 栽培水稻不同品种间的基因漂移会导致受体品种的种子纯度和质量发生下降。栽培水稻到其野生近缘种的基因漂移会影响野生近缘种群体的遗传组成和遗传结构,甚至可能对野生近缘种群体的发展和延续构成威胁。转基因水稻的环境释放和商品化生产,可能会使得外源转基因通过基因漂移扩散至非转基因水稻品种及其野生近缘种,从而可能会引发一系列的生物安全问题。 为了对栽培水稻品种间以及栽培水稻到其野生近缘物种的基因漂移进行预测,本研究以栽培水稻品种间(包括转基因和非转基因水稻品种间)的基因漂移为研究平台,通过设计可控的田间实验,对花粉介导的水稻基因漂移进行了系统的研究。通过应用SSR(simple sequence repeat)分子标记技术以及潮霉素抗性基因筛选法对基因漂移产生的杂种进行鉴定,本研究总共对400多万份的水稻幼苗进行了检测。 本研究的主要结果和结论如下: (1)栽培水稻品种间的基因漂移频率极低,所检测的不同水稻组合的最大基因漂移频率均小于1%。 (2)花粉受体的异交率可能是影响水稻基因漂移频率的主要限制因子,较高的异交率通常导致较高的基因漂移频率,同时异交率决定了基因漂移频率的最大值。 (3)近距离的花粉竞争会对水稻的基因漂移造成显著影响,基因漂移频率的大小与相对花粉密度呈明显的正相关。 (4)水稻的基因漂移频率随与花粉源距离的增加而迅速衰减,实验显示基因漂移频率在6m以后就下降至0.01%以下,这意味着距离隔离可以有效降低水稻品种间的基因漂移。 (5)在实验条件下,花粉源的大小对基因漂移频率的影响不显著,这可能和供体花粉密度随与花粉源距离的增加而迅速衰减有关。模型模拟显示,随着花粉衰减系数的减小,花粉源大小对于基因漂移的效应会越来越明显,不同距离上的基因漂移频率会随着花粉源的增大而增大,但增加的幅度会迅速减小,最后基因漂移频率趋于某一极限值。 (6)对水稻基因漂移的规模效应的研究显示,基因漂移频率并没有随着实验规模的增大而呈现相应的增长趋势,模型模拟的结果更显示了逐渐下降的趋势,这意味着小规模的水稻基因漂移实验可以为大规模的水稻生产提供参考数据。 (7)在只有一种供体花粉授粉的情况下,水稻的基因漂移频率与花粉密度成正比。 (8)强烈的自花授粉竞争可能是导致栽培水稻品种间极低的异交率以及基因漂移频率的主要原因之一。 (9)对水稻花粉流的研究显示,在赶粉的实验条件下,于远离花粉源的90 m处仍然检测到花粉分布,回归分析显示水稻的花粉可以传播100 m以上,甚至在远离花粉源的200 m的距离处仍然可能有花粉分布,这表明水稻的花粉可以传播非常远的距离。 (10)本研究构建了花粉介导的水稻基因漂移模型。该模型能很好地对本研究的实验结果进行模拟和解释,从而能够用于对实际的水稻基因漂移进行估计和预测。 (11)应用模型对水稻的基因漂移进行模拟的结果显示,对于通常的异交率小于1%的栽培水稻品种而言,以受体水稻在花粉供体和受体间种植5 m左右的缓冲带就足以使其间的基因漂移频率降至0.9%以下。然而,对栽培水稻到其野生近缘种的基因漂移进行模拟的结果表明,栽培水稻到野生稻的基因漂移频率较高并且可能会对邻近的较大范围内的野生近缘种群体造成影响。 本研究结果能为水稻基因漂移的控制和管理提供科学依据。特别对于栽培水稻品种间的基因漂移而言,本研究所得的模型能直接应用于对其进行模拟和估计。本研究对于其他的自花授粉以及风媒传粉作物(如小麦)的花粉介导的基因漂移研究而言,具有重要的参考价值。特别是花粉介导的基因漂移模型的一般形式,在风媒传粉作物间应该是一致的。
【学位授予单位】:复旦大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:S511

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 郑家团,张建新,罗家密,谢华安,黄显波;重穗型恢复系明恢86及其配制组合的选育[J];福建农业大学学报;1998年03期
2 武小金,袁隆平;水稻异交习性的变异、遗传及其改良Ⅰ.水稻异交习性及其与异交率的关系[J];湖南农业科学;1996年01期
3 林鸿生,华志华,张祥喜,吴伶莉,章善庆,黄大年;bar基因在杂交水稻制种中的应用及其安全性分析[J];江西农业学报;2000年02期
4 薛大伟;马丽莲;姜华;华志华;郭龙彪;黄大年;钱前;;抗除草剂转基因水稻的安全性评价[J];农业生物技术学报;2005年06期
5 刁立平,狄圣南,张继本,杨图南;常规水稻品种间生物学混杂强度及对策[J];种子;1996年01期
6 李新奇,袁隆平,邓启云;人工辅助赶粉在水稻光温敏核不育系繁殖中的作用[J];种子;2003年06期
7 张建新,郑家团,谢华安,罗家密,黄显波;大穗、高结实率、高产新组合Ⅱ优明86[J];杂交水稻;2000年02期
8 胡如英,赵明富,郑建华,吴春珠,杨聚宝;两系杂交水稻新组合两优2186[J];杂交水稻;2003年01期
9 兰陆寿,黄一飞,胡锋,王勇,叶至刚;杂交水稻繁殖制种赶粉新方法——垂直行向赶粉法[J];杂交水稻;2003年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘天文;王翠花;于占东;徐文玲;牟晋华;杨晓红;;大白菜RAPD反应条件的优化[J];山东农业科学;2008年09期
2 汪向东,张长海,方金旭;三系杂交中籼高产组合产量表现及特征特性的比较[J];安徽农学通报;2004年02期
3 霍雨艳;田志宏;;SSR标记在水稻研究中的应用概况[J];安徽农学通报(上半月刊);2010年23期
4 蔡健,赵小三;作物亲本间遗传差异与杂种优势研究进展[J];安徽农业科学;2002年04期
5 鞠玉栋,李金泉;水稻微卫星标记的发展与应用[J];安徽农业科学;2005年10期
6 刘冠明;郑奕雄;陈建萍;麦俊伟;黎国良;;汕油系列和粤油系列花生品种遗传多样性的SSR标记分析[J];安徽农业科学;2006年11期
7 曹明龙;张青;刘传光;;水稻微卫星标记及其在遗传育种中的应用[J];安徽农业科学;2006年20期
8 单莹;张立军;郑熙;金华;阮成江;;海滨锦葵微卫星位点的开发[J];安徽农业科学;2006年23期
9 郭大龙;;植物微卫星引物开发方法[J];安徽农业科学;2007年18期
10 敖光辉;王丽;魏琴;周黎军;;籼粳稻亚种间分子标记差异分析[J];安徽农业科学;2008年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 齐永文;张洪亮;张冬玲;王美兴;孙俊立;魏兴华;裘宗恩;汤圣祥;曹永生;王象坤;李自超;;中国水稻选育品种微卫星和形态遗传多样性分析[A];中国作物学会2005年学术年会论文集[C];2005年
2 刘永建;黄玉碧;潘光堂;荣廷昭;;CIMMYT玉米“Pob.43-C11”改良群体的遗传多样性(英文)[A];2005年全国作物遗传育种学术研讨会暨中国作物学会分子育种分会成立大会论文集(一)[C];2005年
3 刘传光;江奕君;毛兴学;高云;刘军;林青山;李晓芳;;水稻与玉米远缘杂交改良籼稻温敏两用核不育系的SSR分析[A];2005年全国作物遗传育种学术研讨会暨中国作物学会分子育种分会成立大会论文集(一)[C];2005年
4 邹小云;傅军如;彭小松;朱昌兰;贺晓鹏;陈小荣;贺浩华;刘宜柏;;三系杂交水稻亲本遗传差异及其与杂种优势的关系研究[A];中国作物学会2007年学术年会论文集[C];2007年
5 M.D.Mcmullen;;DNA FINGERPRINTS OF CABBAGE (BRASSICA OLERACEA VAR. CAPITATA L.) CULTIVARS USING SIMPLE SEQUENCE REPEAT (SSR) PRIMERS[A];International Symposium on Biotechnology Application in Horticultural Crops[C];2000年
6 张集文;武晓智;徐云碧;夏松波;朱立煌;;核辐射诱变技术为中国超级杂交水稻建立纯度安全保险屏障[A];新世纪科技与湖北经济发展——2001首届湖北科技论坛论文集[C];2001年
7 陈良兵;朱汝财;吴海滨;蒋向辉;李迪;;海南普通野生稻和山栏稻的SSR多样性比较[A];2005植物分子育种国际学术研讨会论文集[C];2005年
8 张博;杜生明;黄敏仁;;林木遗传图谱研究现状及发展趋势[A];全国作物细胞工程与分子技术育种学术研讨会论文集[C];2003年
9 赵卫国;苗雪霞;潘一乐;黄勇平;;SSR和ISSR分子标记及其在桑树遗传育种研究中的应用前景[A];中国蚕学会第四届青年学术研讨会会议论文集[C];2004年
10 ;Establishment of a rice transgene flow model for predicting maximum distances of gene flow in southern China[A];粮食安全与现代农业气象业务发展——2008年全国农业气象学术年会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李秀霞;榛子杂交后代的遗传分析与良种选育研究[D];哈尔滨师范大学;2010年
2 于红;牡蛎良种选育的遗传学基础研究[D];中国海洋大学;2010年
3 林荔辉;应用分子和常规技术通过籼粳交选育亲籼型水稻雄性不育系[D];福建农林大学;2010年
4 杨蜀岚;水稻eui2基因的发现、遗传及其分子标记和定位[D];福建农林大学;2000年
5 钟代斌;水稻抗白叶枯病和抗倒伏性的分子剖析[D];中国农业科学院;2000年
6 王心宇;分子标记技术在小麦抗白粉病育种及指纹图谱分析中的应用研究[D];南京农业大学;2000年
7 吴殿星;标记辅助选择改良稻米淀粉品质[D];浙江大学;2001年
8 谭军;水稻F_2群体SSRs连锁分析及分子标记作图模型研究[D];浙江大学;2001年
9 谢建坤;水稻细胞质雄性不育育性恢复遗传机理研究[D];浙江大学;2001年
10 徐建龙;应用重组自交系与近等基因导入系定位水稻数量性状位点[D];浙江大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨盖宇;近等基因系群体的Ghd7和Qph1上位性分析[D];华中农业大学;2010年
2 冯付春;水稻细胞质雄性不育系育性稳定性和柱头外露率遗传基础研究[D];华中农业大学;2010年
3 董巍;分子标记辅助选择改良光温敏核不育系的稻瘟病抗性和稻瘟病抗性基因的初步定位[D];华中农业大学;2010年
4 卢增斌;防治水稻螟虫单项技术措施的评价及储备技术—转基因水稻对非靶标生物影响的研究[D];华中农业大学;2010年
5 刘国玲;不同环境下水稻重要农艺性状的QTL定位分析[D];华中农业大学;2010年
6 韩芳;甘蓝型油菜A3染色体遗传连锁图谱的构建[D];华中农业大学;2010年
7 卫泽;棉花分子图谱构建、偏分离位点的比较作图和棉花品种遗传多样性分析[D];山东农业大学;2010年
8 杜斌;小麦芒长抑制基因B1近等基因系的鉴定及遗传分析[D];山东农业大学;2010年
9 于海涛;粗山羊草遗传多样性及与普通小麦D组染色体多样性比较研究[D];山东农业大学;2010年
10 袁园园;小麦骨干亲本碧蚂4号的性状与遗传特点分析[D];山东农业大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张建新,谢华安,郑家团,罗家密;优质抗瘟强优恢复系“明恢86”[J];福建农业科技;1996年05期
2 李新奇,袁隆平;水稻低温敏两用不育系的选育和利用研究[J];湖南农业科学;1993年01期
3 李泽炳,毕春群,万经猛,靳德明,陈正洪,袁业畅;盛夏低温对光敏核不育水稻育性稳定性的干扰及其克服的预见性对策[J];华中农业大学学报;1990年04期
4 袁隆平;农作物两系法杂种优势利用的现状与前景[J];科技导报;1997年12期
5 黄大年,李敬阳,章善庆,薛锐,杨炜,华志华,谢小波,汪晓玲;用抗除草剂基因快速检测和提高杂交稻纯度的新技术[J];科学通报;1998年01期
6 贾士荣,金芜军;国际转基因作物的安全性争论——几个事件的剖析[J];农业生物技术学报;2003年01期
7 樊龙江,吴月友,庞洪泉,吴建国,舒庆尧,徐孟奎,陆剑飞;转基因Bt水稻花粉在桑叶上的自然飘落浓度[J];生态学报;2003年04期
8 梁雪莲,王引斌,卫建强,缑建芳;作物抗除草剂转基因研究进展[J];生物技术通报;2001年02期
9 钟代彬,罗利军,郭龙彪,应存山;栽野杂交转移药用野生稻抗褐飞虱基因[J];西南农业学报;1997年02期
10 徐小荣,汪小斌;用株系循环法繁育稻麦原种的技术体验[J];种子;1994年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 韦祖生;田益农;马崇熙;;作物基因漂移研究综述[J];现代农业科技;2011年13期
2 王旭静;徐惠君;佘茂云;贾士荣;王志兴;;主要农作物转基因飘流频率和距离的数据调研与分析Ⅲ.小麦[J];中国农业科技导报;2011年04期
3 梁克勤;梁月富;荣建星;陈雄辉;张书涛;何国威;苏金煌;;三系杂交稻华优8305高产制种技术[J];广东农业科学;2011年06期
4 张铃;杨川毓;郭莺;阮妙鸿;林新期;陈如凯;张木清;;抗花叶病转基因甘蔗安全性评价[J];中国糖料;2011年03期
5 宋新元;张欣芳;于壮;李新海;张明;;转基因植物环境安全评价策略[J];生物安全学报;2011年01期
6 ;[J];;年期
7 ;[J];;年期
8 ;[J];;年期
9 ;[J];;年期
10 ;[J];;年期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 浦惠明;戚存扣;傅寿仲;张洁夫;高建芹;陈新军;陈松;龙卫华;;转基因抗除草剂油菜对十字花科植物的基因漂移研究[A];江苏省遗传学会第七届代表大会暨学术研讨会论文摘要汇编[C];2006年
2 张华;刘自珠;黄红弟;郑岩松;刘艳辉;;菜心自交系间异交率的测定和组合优势表现[A];中国园艺学会第五届青年学术讨论会论文集[C];2002年
3 刘琦;李希臣;刘昭军;雷勃钧;;抗草甘膦转基因大豆基因漂移的研究[A];第五次全国植物分子育种代表大会暨学术交流会论文集[C];2008年
4 蒋玲曦;唐雪明;;转基因植物环境安全性评价研究[A];中国植物生理学会第十次会员代表大会暨全国学术年会论文摘要汇编[C];2009年
5 张青文;刘小侠;;转基因抗虫植物研究进展[A];当代昆虫学研究——中国昆虫学会成立60周年纪念大会暨学术讨论会论文集[C];2004年
6 范弘伟;陈刚;段民孝;谭振波;张红伟;毛振武;赵久然;;控制转基因玉米花粉飘散的初步研究[A];2005年全国作物遗传育种学术研讨会暨中国作物学会分子育种分会成立大会论文集(一)[C];2005年
7 赵凯;朱宏;赵星海;李鹏;唐雪明;;转基因植物环境安全性研究进展[A];中国植物生理学会第十次会员代表大会暨全国学术年会论文摘要汇编[C];2009年
8 陈新;严继勇;高兵;;野生大豆抗草甘膦基因的漂移与检测[A];首届长三角园艺论坛论文集[C];2007年
9 张华;刘自珠;黄红弟;郑岩松;刘艳辉;;菜心自交系间异交率的测定和组合优势表现[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(上册)[C];2002年
10 强胜;宋小玲;刘琳莉;;生殖生物学在转基因植物环境安全评价中的应用[A];第九届全国植物结构与生殖生物学学术研讨会论文摘要集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 王武生;蚕豆良种如何留种[N];云南科技报;2007年
2 隆旺夫;蚕豆良种如何留种[N];湖北科技报;2006年
3 本报记者 张懿;“转基因水稻的环境风险很低”[N];文汇报;2010年
4 驻浙记者 万润龙通讯员 周炜;给“不安分”基因戴上“紧箍咒”[N];文汇报;2008年
5 张倩(《中国图书商报》记者);转基因作物的出现对农民是“威胁”还是“福音”?[N];中国图书商报;2005年
6 胡华清;哪类棉子不宜作种子[N];瓜果蔬菜报.农业信息周刊;2007年
7 本报记者 徐守滨;转基因棉花是把双刃剑[N];江苏科技报;2006年
8 综信;杂交棉花能留种吗?[N];中华合作时报;2004年
9 吉林省农业科学院 陈亮 郝东云;天使?魔鬼?[N];光明日报;2011年
10 ;农业转基因技术与生物安全问答[N];科技日报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 戎俊;花粉介导的水稻(Oryza sativa L.)基因漂移及其模型的研究[D];复旦大学;2006年
2 路兴波;转基因玉米环境安全性及其产品成分检测技术[D];山东农业大学;2006年
3 曹前进;辽宁杂草稻(Oryza sativa f.spontanea)的遗传多样性及其对水稻的影响[D];复旦大学;2006年
4 刘凡;白菜抗虫基因工程及bar基因的遗传飘移研究[D];中国农业大学;2004年
5 孙海芹;独花兰和扇脉杓兰的传粉生态学[D];中国科学院研究生院(植物研究所);2005年
6 宋小玲;通过植物的亲和性评价抗除草剂转基因作物基因漂移的安全性研究[D];南京农业大学;2003年
7 郑雷英;理化诱变水稻突变体库的构建及水稻簇生穗突变体-Cl的形态和定位分析[D];中国科学院研究生院(上海生命科学研究院);2002年
8 杨君;转基因作物风险分析方法研究与安全管理[D];大连理工大学;2010年
9 郑健;花楸树遗传资源评价、保存与利用[D];中国林业科学研究院;2008年
10 赵茹;野生大豆保护遗传学基础研究[D];复旦大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 薄慧杰;转基因油菜检测技术与环境安全性研究[D];西北农林科技大学;2006年
2 刘琳莉;以种间亲和性评价抗除草剂转基因作物安全性的技术研究[D];南京农业大学;2004年
3 陈兴玲;转基因杨树环境安全评价研究[D];沈阳农业大学;2007年
4 渠开山;富阳地区稻田杂草及抗除草剂水稻99-1bar基因漂移评价研究[D];中国农业科学院;2004年
5 林社裕;转基因棉花环境安全性评价[D];扬州大学;2003年
6 王玉微;广西药用野生稻的安全保护研究[D];华中农业大学;2005年
7 温晓;水稻基因组倍增研究[D];浙江大学;2005年
8 陈绪超;豆蔻属花柱卷曲性运动机制的适应性研究[D];中国科学院研究生院(西双版纳热带植物园);2007年
9 刘海洋;转hrfA基因棉对新疆枯、黄萎病抗性及其相关农艺性状的研究[D];新疆农业大学;2007年
10 胡勇;水稻FIS类多梳蛋白生物信息学分析及相关突变体研究[D];华中农业大学;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026