转Bt基因水稻“克螟稻”的遗传改良研究

【摘要】：本实验围绕Bt转基因水稻——“克螟稻”的遗传改良,开展了以下几个方面的研究,即DNA简化提取技术及其在目的基因PCR检测中的应用;标记基因(GUS和潮霉素抗性基因)辅助选择技术的使用方法与效果;克螟稻产量性状的改良与新品系的育成;以及对育成新品系的产量、抗性和Bt蛋白含量的分析。主要结果如下: ① 建立起了黄化苗基因组DNA快速提取技术,大幅度节省DNA提取所需的操作时间,降低试验成本,可用于克螟稻改良中对育种材料的快速PCR分子检测。 ② 克螟稻及杂交后代材料,可以用叶片、胚乳以及萌动种子活体进行GUS组织染色,结果准确、稳定。比较分析认为,用部分胚乳染色检测,不但成本低,而且适应性广,比较适合克螟稻改良中对单株及株系的选择。 ③ 克螟稻及杂交后代种子用50mg·L~(-1)的潮霉素溶液浸种能正常发芽,对出苗率影响有限;用75mg.L~(-1)溶液进行叶面喷施,转基因材料也不会出现中毒症状(对照出现坏死斑点)。两种方法都可以用于筛选转基因材料,但浸种不宜用于估算育种材料的分离状况。叶面喷施可以判别抗性和敏感幼苗,但也会受环境因素(气温、下雨等)影响。 比较胚乳染色和潮霉素叶面喷施,前者相对用工较多,但药剂成本较低,后者则相反,也不易出错。 ④ 以克螟稻或其衍生抗虫材料为亲本,通过杂交选育可以改良其产量性状。在选育过程中,如用常规选育法,不对育种材料进行crylAb基因(或标记基因)检测,只依据田间的抗螟性表现来判别入选材料的抗虫与否,则入选的材料中不含crylAb基因的几率很高,整体效率较低。 ⑤ 采用分子辅助选择手段对育种材料进行检测,在前期工作比较复杂,且量较大,但高代群体可以较小。因此,实际工作量与常规法相比并未增加,且选育出抗虫稻新品系的机率显著提高。 ⑥ 采用标记辅助选择技术,加大双亲遗传距离,或采用与最新高产品种杂交,