抗稻瘟病基因Pi9导入水稻R288后的性状变异及配组研究
【摘要】：
转基因技术是进行水稻品种遗传改良的一种新的技术手段。随着转基因水稻研究的深入发展,人们越来越重视转基因技术与常规水稻育种技术的结合,加强了对转基因水稻后代性状的大田遗传表达与农艺性状变异的研究,为利用转基因技术进行水稻种质创新、改良现有水稻品种、实现转基因水稻在生产实践中的利用奠定了坚实的基础。
本研究以转抗稻瘟病基因Pi9的籼稻恢复系R288自交后代株系及其所配杂交组合为试验材料,通过对其自交后代株系及其所配杂交组合的分子检测、稻瘟病抗病性鉴定和农艺性状的考察,分析了转Pi9基因R288后代株系及其所配杂交组合的遗传稳定性和抗病性表现,外源基因导入对R288自交后代株系及其杂交组合农艺性状的影响。主要结果如下:
1.分子检测表明转基因R288自交后代株系及其杂交组合中均整合有Pi9基因,外源基因在转基因水稻中得到稳定遗传。
2.外源目的基因Pi9的稻瘟病抗性在转基因R288后代株系及其所配杂交组合中没有得到有效表达,出现基因沉默现象。
3.转基因自交后代株系的农艺性状出现不同程度的变异,与对照相比,表现为生育期变短,株高变矮,结实率变低,剑叶长宽都变小,有效穗数变多,转基因株系中变异较为明显的农艺性状主要是株高、穗长、剑叶长宽和结实率等5个性状,其它多数性状的变异并不显著。转基因自交后代的5个株系变异程度不一致,变异最小的是131株系。转基因两个世代之间除个别性状差异显著外,绝大多数性状在两世代间变化不明显,但随着自交代数的增加,农艺性状的变异总体上变小,并趋向于对照。
4.转基因后代株系所配杂交组合与对照组合比较存在一些变异,表现为大多数转基因组合的株高变矮,结实率变低,有效穗数变多,每穗总粒数变多,转基因组合中变异较为明显的农艺性状是株高、结实率和千粒重等3个性状,其它多数性状的变异并不显著。转基因株系所配制的系列组合中,不同的株系与同一不育系配制的杂交组合变异程度不一致,转基因同一株系与不同的不育系配制的杂交组合变异程度也不一致,转基因株系与金23A配制的杂交组合的变异少于与044S和134S所配杂交组合,131株系与同一不育系所配组合的变异较其它株系所配组合变异小。转基因两个世代之间所配组合的绝大多数性状差异不明显,但随着自交代数的增加,其所配组合的农艺性状变异总体上也变小,并趋向于对照。
【关键词】：转基因水稻 Pi9基因 遗传表达 农艺性状 变异 【学位授予单位】：湖南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：S511
【目录】：
- 中文摘要7-9
- 英文摘要9-11
- 前言11
- 1 文献综述11-19
- 1.1 转基因水稻后代目标性状的遗传与表达11-14
- 1.1.1 转基因水稻自交后代目标性状的遗传与表达11-12
- 1.1.2 转基因水稻杂交后代目标性状的遗传与表达12-13
- 1.1.3 转多基因水稻后代目标性状的遗传与表达13-14
- 1.1.4 影响转基因水稻目标性状稳定遗传与表达的因素14
- 1.2 外源基因对水稻受体非目标性状的影响14-17
- 1.2.1 对非目标农艺性状的影响14-15
- 1.2.2 对非目标稻米品质性状的影响15-16
- 1.2.3 外源基因对非目标性状产生影响的原因16-17
- 1.3 转基因水稻配组应用研究17-19
- 2 材料与方法19-22
- 2.1 供试材料19
- 2.2 实验方法19-22
- 2.2.1 水稻总DNA的微量提取19-20
- 2.2.2 PCR分子检测20
- 2.2.3 大田稻瘟病圃自然诱发鉴定方法与标准20-21
- 2.2.4 田间种植方式21
- 2.2.5 农艺性状的考察项目与标准21
- 2.2.6 数据处理方法21-22
- 3 结果与分析22-47
- 3.1 转Pi9基因R288及其杂交组合的PCR分子检测结果22
- 3.2 转Pi9基因R288及其杂交组合稻瘟病圃自然诱发鉴定结果22-24
- 3.3 外源基因Pi9导入R288后对其自交后代农艺性状的影响24-31
- 3.3.1 转Pi9基因R288 T_4代的农艺性状表现24-28
- 3.3.2 转Pi9基因R288 T_5代的农艺性状表现28-29
- 3.3.3 转Pi9基因R288 T_4代和T_5代农艺性状的比较分析29-31
- 3.4 转Pi9基因R288所配杂交组合的农艺性状表现31-47
- 3.4.1 转Pi9基因R288 T_3代与金23A所配组合农艺性状表现31
- 3.4.2 转Pi9基因R288 T_3代与044S所配组合农艺性状表现31-32
- 3.4.3 转Pi9基因R288 T_3代与134S所配组合农艺性状表现32-36
- 3.4.4 转Pi9基因R288 T_4代与金23A所配组合农艺性状表现36
- 3.4.5 转Pi9基因R288 T_4代与044S所配组合农艺性状表现36-37
- 3.4.6 转Pi9基因R288 T_4代与134S所配组合农艺性状表现37-41
- 3.4.7 转Pi9基因R288 T_3代所配组合与T_4代所配组合农艺性状的比较分析41-47
- 3.4.7.1 转Pi9基因R288 T_3代和T_4代与金23A所配组合农艺性状的比较分析41
- 3.4.7.2 转Pi9基因R288 T_3代和T_4代与044S所配组合农艺性状的比较分析41-42
- 3.4.7.3 转Pi9基因R288 T_3代和T_4代与134S所配组合农艺性状的比较分析42-47
- 4 讨论47-51
- 4.1 外源基因的整合及遗传47
- 4.2 外源基因在受体水稻中的表达47-49
- 4.3 转基因水稻自交后代农艺性状的变异49
- 4.4 转基因水稻后代所配杂交组合农艺性状的变异49-51
- 5 结论51-52
- 参考文献52-60
- 致谢60-61
- 作者简介61
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