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转基因抗虫棉叶围细菌种群动态及nptⅡ基因漂移研究

邓欣  
【摘要】:本研究以转基因抗虫棉33B、SGK321、GK12及其受体棉33、石远321、泗棉3号6个棉花品种为材料,在棉花整个生育期运用常规微生物学技术和分子生物学技术相结合分析了转基因抗虫棉叶围细菌的种群动态变化,并监测了卡那霉素抗性标记基因nptⅡ漂移到叶围细菌的情况。 采用常规培养的方法,分析6个棉花品种的叶围细菌在整个生育期的数量及群落多样性变化,叶围细菌的总数量随着时间的变化有着显著的变化,但同一采样时间抗虫棉和对应的受体棉间的差异较小。叶围细菌群落多样性指数的研究表明,同一品种叶围细菌多样性指数随着时间的变化而存在显著差异。但同一采样时间抗虫棉和对应的受体棉间的差异较小。根据形态特征将分离的叶围菌株分为104类,对17个主要菌株的ITS序列进行克隆测序,与数据库的序列进行比对鉴定细菌,17个ITS序列都被GenBank收录(登陆号为DQ447751-DQ447767),分为10类,涉及9个细菌属,4个酵母菌属。占优势的为Bacillus芽孢杆菌属、Pseudomonas假单孢菌属。 采用RISA法研究了6个棉花品种的叶围细菌群落多样性,比较不同棉花品种间叶围细菌群落结构的差异。用RISA法分析棉花叶围细菌群落结构,能够得到清晰的指纹图谱,表明叶围细菌群落结构复杂,多样性丰富。聚类分析结果表明,棉花叶围细菌的构成无论从时间还是棉花品种上看,都呈现极大的不均匀性和随机性。认为环境及气候等因素对叶围细菌的生长影响较大,转基因抗虫棉对叶围细菌的群落结构变化无显著影响。 研究了6个棉花品种叶围卡那霉素抗性细菌的数量及群落多样性变化。同一品种的叶围卡那霉素抗性细菌的总数量在不同采样时间之间差异显著,但同一采样时间抗虫棉和对应的受体棉间的差异较小。对不同时间的6个棉花品种的叶围卡那霉素抗性细菌群落多样性指数的研究表明,叶围卡那霉素抗性细菌多样性指数在不同采样时间也存在显著差异,但同一采样时间抗虫棉和对应的受体棉间无显著差异。同时,以质粒pBI121为对照,根据卡那霉素抗性基因设计的特异性引物,对分离的叶围卡那霉素抗性细菌采用菌落PCR方法监测ntpⅡ基因的漂移,在转基因抗虫棉品种SKG321,GK12及受体棉泗棉3号的叶围细菌中发现阳性片段,认为转基因抗虫棉中的卡那霉素抗性标记基因能够向叶围细菌漂移。


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