利用分子标记辅助选择培育和评价三种BT基因（CRY1AC、CRY1C~*和CRY2A~*）抗虫水稻

【摘要】： 水稻作为世界上超过三分之一人数食用的主用粮食作物,其对人们的重要性不言而喻。随着世界人口的增长,通过水稻育种家们的努力,使得水稻产量比上世纪中后期得到了很大的提高。但是随着近些年虫害的加剧,水稻产量受到了很大的影响。 转基因抗虫是近些年兴起的一种新的害虫防治方法,转基因抗虫农作物从二十世纪九十年代中后期开始在世界范围内大规模种植。 本研究以重点实验室改良过的Bt明恢63为供体材料,通过杂交的方式将Bt基因(cry1Ac、cry1C*和cry2A*)转育到我国杂交水稻优良的父本材料9311、辐恢838及三个印度材料PHL S2、PHL S3.PHMS2中。在研究过程中,利用分子标记辅助选择(maker-assisted selection,MAS),通过田间涂抹除草剂并配合PCR检测,获得纯合的转Bt基因(cry1Ac、cry1C*和cry2A*)家系。获得的纯合的转基因家系抗虫性优良,农艺性状良好,随着转Bt基因水稻的逐渐释放,此研究获得的材料具有极高的商品化价值。同时,本研究还将cry1Ac、cry1C*和cry2A*这三个Bt基因通过传统杂交的方式两两进行了聚合,获得了cry1Ac|cry1C*、cry1Ac|cry2A*、cry2A*|cry1C*双价Bt水稻新品系,为即将到来的Bt基因商品化应用提供后备资源。 本研究得到的主要结果如下： 1.经田间抗虫鉴定并配合分子标记辅助选择,获得纯合的转Bt基因(cry1Ac、cry1C*和cry2A*)家系。 2.通过传统杂交,获得Bt基因(cry1Ac、cry1C*和cry2A*)两两聚合单株家系。 3.在田间自然诱发虫害条件下,转基因株系对螟虫仍然表现极强的抗性,尤其是对稻纵卷叶螟表现出了高度的抗性。 4.农艺性状考察数据结果看出,在喷杀虫剂的条件下,获得的纯合的转Bt基因家系与对照9311和辐恢838在主要农艺性状如株高、抽穗期、分蘖数,实粒数、千粒重等均没有表现出显著差异。同时,9311背景下转育的转Bt基因家系LX7、LX21、LX64以及辐恢838背景下转育的转Bt基因家系LX83、LX111、LX124具有商品化潜力。

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