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Studies on the Genetic Transformation and Evaluation for the Performance of Transgenic Cotton

Reddy Naganagouda  
【摘要】:棉花是一种重要的经济作物。传统的育种方法和基因工程技术对进一步增加棉花的产量和改良纤维品质起到了重大的推动作用。利用转基因技术将有用的外源基因导入棉花,可以提高棉花的产量、降低生产成本和减轻对环境的不利影响。植株原位转化方法是利用植物自身的生殖过程转化外源基因,无需经过组培而直接得到转化种子。因此,本研究在优化花粉管介导的外源基因直接转化方法方面开展系统研究,创新棉花遗传改良新体系,提高棉花遗传转化效率。同时,对转Bt基因抗虫棉的遗传特性、农艺性状和纤维性状表现,以及对于杀虫剂的反应等进行综合评价,主要研究结果如下: 1.花粉粒农杆菌转染法转化技术的优化和改良 花粉粒农杆菌转染法是通过农杆菌和花粉共培养,再利用自身的花粉管授粉途径转化外源基因一种新的棉花遗传转化方法。将携带有目的基因质粒pCB4的农杆菌菌株LBA4404与陆地棉新鲜花粉粒共培养于花粉萌发培养基中进行转染,质粒载体pCB4中包括标记基因bar,CaMV35S启动子及NOS终止子。转化植株中的Bar基因的整合和表达通过卡那霉素抗性筛选和除草剂生物鉴定,PCR及Southem杂交检测。研究发现用被农杆菌感染的花粉授粉于棉花柱头上,经处理过的花粉其花粉管与正常花粉一样能正常萌发,完成双受精过程,从而获得正常发育的转化种子。采用该方法授粉后获得的334个转化棉铃,共得到1245粒种子,14粒种子经Basta(?)筛选呈阳性,其中11粒是整合了外源基因bar的转基因种子,转化率为0.88%。转基因植株后代遗传分析表明其分离呈典型的孟德尔分离规律。细胞农杆菌残留检测表明所用的转基因植株细胞中均是不带农杆菌。 2 棉花外源基因转化方法的比较 本研究建立了一套陆地棉抗除草剂基因的转化技术,并对不同的转化方法进行比较。用携带有基因Bar的质粒pCB4的农杆菌菌株LBA4404转化陆地棉‘Coker312’。对子房注射质粒DNA(方法Ⅰ)、花粉粒农杆菌转染法(方法Ⅱ)、农杆菌介导点滴柱头法(方法Ⅲ)和顶端分生组织农杆菌介导法(方法


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