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植物激素合成酶基因ipt,iaaM及其双价基因转入甘蓝型油菜对其产量性状的影响

文红秀  
【摘要】: 油菜是我国重要的油料作物。目前,我国的油菜栽培面积、产量虽均居世界首位,但其单产却远远低于德国等欧洲国家。这对于我国人口逐渐增多而耕地日益减少的问题无疑是一个不利因素。为此,本研究利用根癌农杆菌介导法,将带有激素合成酶基因ipt(编码异戊烯基转移酶)、iaaM(编码色氨酸单加氧酶)及其双价基因的三个表达载体:衰老启动子SAG12启动的ipt基因(SAG12-ipt)、种子特异启动子(seed specific promoter,缩写为SSP)启动的iaaM基因(SSP-iaaM)及其双价表达载体(SAG12-ipt-SSP-iaaM,简写为ipt-iaaM)转入甘蓝型油菜,以期获得性状优良的转基因油菜新材料。本研究现取得了如下主要结果: 1.转化植株T_0代表型性状的观察与分析 对油菜下胚轴进行ipt、iaaM及其双价基因的转化,筛选,生根,增殖与移栽,共得61个Km抗性株系。观察分析转化植株的表型,结果发现:在植株形态及角果形状上存在差异。与对照相比,转SAG12-ipt基因的植株主要表现为叶片衰老延迟、分枝数增多、角果伸长、弯曲;转SSP-iaaM基因的植株主要表现为角果变宽;转双价基因ipt-iaaM的植株主要表现为植株矮化、分枝数增多、角果伸长。其它性状如育性等与对照植株无甚异常,说明外源基因可能已导入油菜并在其中得到表达。 2.转化植株T_0代ipt基因的PCR检测 对转SAG12-ipt及SAG12-ipt-SSP-iaaM基因有表型差异的T_0代各转化株系进行目的基因ipt的PCR鉴定分析。结果表明,有9个株系的转化植株能得到与目的基因大小相同的扩增带(约700bp),说明外源基因已整合进油菜基因组中。 3.T_1代转基因植株的田间试验 将转基因油菜的第一代(T_0)自交种子与阴性对照同期播种、育苗后移栽至大田,以观察转化植株在自然环境条件下的表型及其遗传稳定性。 (1)、田间考察结果表明:转SAG12-ipt基因的3个株系衰老明显延迟,其中,2个株系的角果明显伸长;转SSP-iaaM基因的4个株系中,2个株系明显早花;转双价ipt-iaaM基因的6个株系中,1个株系的植株偏矮,2个株系的衰老明显延迟,且1个株系的角果伸 长。保持了TO代的表型性状。说明外源基因在转基因株系中得到了稳定的遗传及表达。 (2)、室内考种数据结果表明:不同转基因株系在某些性状上与对照植株的差异达到显 著或极显著水平。其中,转 SAG12-ipt基因植株的特征是株高、二次分校数、每株角果数与 千粒重均增加,角果伸长:转%卜加M基因植株的特征是千粒重增加:转双价…咖M基 因的株系表现为每株角果数、二次分枝数与千粒重均增加,植株偏矮,同时具有ipt与oM 基因的作用特点。综合各相关性状,有6个株系的表现较好,其中株系iaaM七增产15.0%。


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