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Ac/Ds介导的大豆杂交群体的初步构建及TAIL-PCR技术在大豆中的应用研究

周扬  
【摘要】: 大豆是人类食用油和种子蛋白的主要来源之一,是重要的经济及粮食作物。近年来由于育种工作者的不断努力,大豆育种已取得重大成就。但随着人口数量的不断增长,提高大豆产量,改良大豆品质仍是当前的重要任务。通过分析和鉴定植物基因功能、发掘有益基因并用于育种,已成为发展趋势,因此大豆功能基因组的研究迫在眉睫。研究基因最直接的方法之一是通过突变体来研究该基因的功能。大豆突变体库的构建可为分析大豆基因的功能提供理想的材料,大豆突变体的构建还能获得新性状、新类型,扩大生物多样性,为遗传育种提供中间材料和新的种质资源。 本研究试图利用分子生物学手段,对本实验室前期转化获得的Ac和Ds可能纯合系T_4代900余株进行PCR检测,进一步确证纯合系。在研究中发现了一个突变株系,并对它的品质进行了分析。系统的摸索了受体大豆品种吉林小粒一号对四种筛选剂的敏感性。探讨了TAIL-PCR技术在大豆中的应用可行性,并对其在大豆中的应用条件进行了优化。为突变体的构建、转基因大豆后代筛选及运用TAIL-PCR技术克隆基因奠定了基础。 具体研究结果如下: 1、系统摸索了受体大豆品种吉林小粒一号对四种筛选剂在种子萌发和三出复叶刚展开两个阶段对大豆的敏感性。结果表明:(1)在大豆萌发阶段,卡那霉毒对大豆种子萌发没有明显的影响,卡那霉素不适合于在大豆萌发阶段做大豆转基因的筛选剂;潮霉素、绿贫隆和萘乙酰胺对大豆种子萌发的适宜临界筛选浓度分别为11㎎/L、25p.p.m.和40 uM。(2)在大豆田间叶片涂抹大面积筛选阶段,卡那霉素、潮霉素和萘乙酰胺对大豆叶片涂抹的适宜筛选浓度分别为700㎎/L、110㎎/L和600 uM,绿贫隆不适宜用作田间涂抹筛选。 2、对前期鉴定的Ac、Ds可能纯合系T_3代后代900多株进行目的基因PCR检测。初步确证得到Ac纯合系1个,Ds纯合系1个。 3、在转基因后代Ac31-1 T_3代材料种植过程中,发现了大量的突变体,包括:种皮颜色发生变化38株,叶型发生变化11株,花色发生变化23株,开花期成熟期变化64株,株高发生变化7株。 4、测定Ac31 T_3代73份突变群体的蛋白质及脂肪含量。突变群体蛋白质含量变化范围为34.55-43.15%。油份含量变化范围为15.99-19.97%。另外,把测定的70多份材料脂肪、蛋白质含量的与未转基因对照品种进行比较分析,结果显示:其后代各株与对照均存在显著性差异,即突变株系相对对照品种发生了突变。 5、构建了大豆杂交群体。配杂交组合38对,收获杂交种子120多个。 6、探讨了TAIL-PCR技术在大豆中的可行性应用,优化了其在吉林小粒一号大豆品种中的应用条件。结果证实:TAIL-PCR技术在大豆中克隆基因是可行的。


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