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《华中农业大学》 2005年
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Mono基因向棉花基因组的导入及其对棉花发育的影响

范玉朋  
【摘要】:棉花是我国重要的经济作物,也是我国引种最为成功的外来物种。由于我国棉花种质资源匮乏,采用常规杂交育种方法,很难培育出在农艺性状和经济性状方面有突破性的新品种。采用转基因技术,将有重要经济利用价值的外源基因导入栽培的陆地棉基因组中,是培育棉花新品种和创造育种新材料的一条有效途径。本研究利用棉花茎尖为外植体,通过农杆菌介导的转基因技术,将生长素合成有关的单加氧酶基因(mono)导入陆地棉基因组,以期培育出丰产、优质、早熟、雄性不育等棉花新品种或新材料。 本研究取得的主要实验结果如下: 1.以发芽5-8d的棉花无菌苗茎尖为外植体,在0.8-1.2OD的农杆菌中浸染15min后,经过2d共培养转入含Km的选择培养基上进行筛选,三种不同的转化结构均获得了抗性苗。在选择培养基上进行Km抗性试验表明:通过延长筛选时间,30mg/L的Km可以起到良好的选择作用,100mg/L的Cef可以较好地抑制细菌生长。 2.本研究共转化了3000多个茎尖,通过嫁接方法对转化后的Km抗性再生苗进行定植,成活率达到13.9%-72.2%,通过此方法共获得117株田间成活的再生苗。经PCR鉴定其中82株呈阳性,用Southern杂交随机检测了其中7个转基因单株,6株呈阳性,证明外源基因已整合到棉花基因组中。 3.对T1代转基因植株进行PCR检测,PCR阳性率为21.4%-78.9%,说明转基因当代所获得的植株部分为嵌合体。 4.对部分T0代转基因植株进行GUS检测发现,根组织中有明显的蓝色斑点出现,阳性率为50%。 5.部分当代转基因植株的生育特性与对照植株相比有较大差异,7株苗期出现短时间的叶皱缩;6株特早熟;16株营养生长旺盛;2株节间缩短等性状。当代植株的脱落率与对照相比显著降低,经济性状有改良趋势。 6.转基因T1代生育特性未出现明显的分离。与对照相比,除株高普遍偏矮,其他生育性状无明显差异。 7.转基因植株的当代及子代进行花粉育性的观察发现:高温季节雄性不育现象明显,不育植株的雄蕊干瘪或退化,经醋酸洋红染色发现不育的花粉粒染成褐色或着色不均匀。由mono反义RNA结构转化的15株PCR阳性的T1代群体中,11株表现出季节性雄性不育性,约占73.3%。
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