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《浙江大学》 2002年
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利用Cry1Ac和CpTI双价基因及组织特异启动子增强转基因水稻对螟虫的抗性

李永春  
【摘要】: 自1987年首次报道转基因抗虫作物以来,已有40多种不同类型的抗虫基因用于各类作物遗传转化,转基因抗虫玉米和棉花等已经实现产业化,并产生了明显的经济效益。近年来,转基因抗虫作物的抗虫持久性和生物安全性日益受到育种工作者的重视,并成为抗虫转基因研究的热点之一。本研究优化了农杆菌介导法水稻转基因体系,利用两个杀虫机理和抗虫谱不同的抗虫基因(CrylAc和CpTI)及水稻蔗糖合酶基因启动子,进行了水稻高效安全性抗虫转基因研究,并分析了抗虫基因在转基因水稻中的遗传特性,主要结果如下: 1.确立了优化的农杆菌介导法水稻高效转基因体系,供试的粳稻品种(系)“浙大19”、“秀水11”和“秀水63”的转化率都达到80%以上。 2.构建了含Bt杀虫基因CrylA(c)和豇豆胰蛋白酶抑制剂基因CpTI的双价抗虫基因植物表达载体PCAM-Bt-CpTI,并用于粳稻品系“浙大19”的遗传转化。2000余块盾片来源愈伤组织与农杆菌共培养后,得到约1300块潮霉素抗性愈伤,从中分化得到再生苗1500余株。对不同抗性愈伤来源的70个T_0代再生株进行了PCR及PCR-Southern检测,62株为转双价抗虫基因植株,阳性植株占到所检测植株的88.6%。对9个T_1代转基因株系进行的室内和田间抗虫鉴定表明,3个株系对二化螟具有很高的抗性,初孵幼虫的死亡率都达100%,白穗率都在4%以下。 3.通过PCR检测和Southern杂交对8个T_1代株系中抗虫基因CrylA(c)的分离规律进行了分析,结果表明:6个株系中阳性植株与阴性植株之比符合3:1:2个株系显著偏离3:1,其中一个株系符合15:1,Southern杂交进一步证实CrylA(c)基因以双拷贝插入基因组中,因而符合外源基因非连锁双拷贝整合后的孟德尔遗传规律;另一个株系中CrylA(c)基因阳性植株与阴性植株之比为3:2,通过正反交试验表明,其中CrylA(c)基因在T_1代株系产生的偏分离现象可能与该株系中抗虫基因通过花粉的传递能力下降有关。 4.以水稻品种“明恢63”的基因组DNA为模板,用PCR方法克隆出水稻蔗糖合酶基因起始密码子以前(包括第一内含子)的上游序列RSP1及其不包括第一内含子的上游调控序列RSP2。测序结果显示,克隆的序列与Wang(1992)等的报道基本 一致。构建了由 RSPI和 RSPZ驱动报告基因 GSS的植物表达载体,以 PCAMBIA1301 载体为对照,将上述三种载体用于农杆菌介导法水稻品种“秀水门”和“秀水 63” 的遗传转化。 5.对转基因水稻植株各部位的 GUS组织化学分析表明:两个转基因品种中 RSP 和RSPZ都可以驱动GUS基因在根、茎、叶组织中高效特异表达,但在胚和胚乳中不 十 表达。作者认为,水稻蔗糖合酶基因启动子应用于水稻转基因育种具有较高的食品安 全性。构建了由RSPI和RSPZ驱动…IA k)基因的植物表达载体PCAM-RSPIo-Bt, ”并用于农杆菌介导法水稻品种。秀水门"和。秀水 63,,的遗传转化,获得大量转基 因水稻植株。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:S511.035.3

【引证文献】
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7 姚凤梅;气候变化对我国粮食产量的影响评价[D];中国科学院研究生院(大气物理研究所);2005年
8 李永夫;水稻适应低磷胁迫的营养生理机理研究[D];浙江大学;2006年
9 刘红艳;水稻水孔蛋白与钾通道协同调控及参与种子萌发[D];中国科学院研究生院(上海生命科学研究院);2006年
10 刘学群;水稻红莲型细胞质雄性不育候选基因的筛选与恢复基因的精细定位[D];武汉大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高媛;嘎拉苹果外源CpTI基因在果实中的表现及遗传分析[D];河北农业大学;2010年
2 娜布其;转Bt+CpTI棉花种植对土壤微生物和酶活性的影响[D];内蒙古师范大学;2011年
3 孟宪梅;水稻若干形态、生理指标与品种抗旱性关系的研究[D];安徽农业大学;2003年
4 方军;转HVA1基因水稻的鉴定及其快繁殖体系的建立[D];南京农业大学;2003年
5 俞伟伟;水稻半不育性的遗传分析[D];南京农业大学;2003年
6 吴桂成;水稻超高产栽培途径的初步研究[D];扬州大学;2007年
7 郝文媛;水稻高效受体系统的建立及两种遗传转化方法的研究[D];吉林农业大学;2003年
8 魏峰;水稻剑叶主要光合参数衰退进程的研究[D];南京农业大学;2003年
9 韦海宏;水稻RNPR1基因的功能鉴定[D];广西大学;2003年
10 樊叶杨;水稻矮秆基因d62(t)的精细定位[D];浙江大学;2004年
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