外源基因在转基因杨树世代传递间遗传及表达规律研究

摘要

本试验选用具有不同抗虫性的转双抗虫基因(Bt和AP1)741杨株系为母本，用具有优良特性的白杨无性系84K杨为父本，进行有性杂交，获得杂种后代家系。以不同杂种家系为材料，对外源基因(标记基因NptⅡ和BtCry1Ac基因)的遗传和表达及外源基因间的相互关系进行研究。探索外源基因遗传和表达的规律性与稳定性，外源基因间在遗传和表达上的相互关系，为转基因杨树的利用和杂交育种提供理论依据和原始材料。取得的进展如下： 1.通过对741杨和毛白杨成龄大树进行5a结实性研究结果表明：741杨果穗长度、果穗粗度、果穗数量、每个果穗蒴果数均显著低于毛白杨的。毛白杨果穗在成熟开裂前5-10﹪脱落，而741杨70-90﹪脱落，因此741杨不会造成明显的飞絮现象，且减少了外源基因飘移的可能性。 转基因741杨较难获得种子，其原因主要是杂种胚发育到3周以后停止发育并消失，导致果穗结实率低，且大部分果穗成熟前脱落。因此采用胚挽救是克服杂交不育的一种有效的方法。通过试验确定较适杂种苗幼胚培养的培养基为MS+6-BA0.1mg/L。 2.试验研究发现杨树抗性芽在含50mg/LKan生根培养基中生根是很好的筛选过程，一般通过嫩茎小植株在50mg/LKan生根状况，即可初步断定杂交后代中是否含有新霉素磷酸转移酶基因NptⅡ。5个杂交组合产生的后代中选取41个生长势较好的杂种单株进行了Kan生根筛选，试验结果表明：所选41个单株不符合一对等位基因的孟德尔分离规律；同理在杂交组合PB1×84K中产生的后代中，符合一对等位基因的孟德尔分离规律；在PB6×84K中产生的后代中，不符合一对等位基因的孟德尔分离规律，由于其余3个杂交组合群体较小没有进一步验证。由于本试验总的群体较小，试验的准确性有待进一步验证。 3.本试验以转双抗虫基因741杨的5个株系为母本，未转基因的84K为父本，杂交F1代获得的73个单株为研究对象，利用PCR技术检测分析了BtCryⅠAc和NptⅡ基因的表达及遗传。结果表明：检测的杂交F1代单株中，外源基因BtCryⅠAc分离比例为1.70∶1，经X2测验不符合一对等位基因的孟德尔分离规律；在转基因株系PB1杂交F1代中分离比例为1∶1，经X2测验符合一对等位基因的孟德尔分离规律；在转基因株系PB6杂交F1代中分离比例为2.43∶1，经X2测验不符合一对等位基因的孟德尔分离规律。 同理，研究NptⅡ基因的分离，杂交F1代73个单株中外源基因NptⅡ分离比例为1.92∶1，经X2测验不符合一对等位基因的孟德尔分离规律；在转基因株系PB1杂交F1代中分离比例为1∶1，经X2测验符合一对等位基因的孟德尔分离规律；在转基因株系PB6杂交F1代中分离比例为3.8∶1，经X2测验不符合一对等位基因的孟德尔分离规律。两个外源基因在PB6×84K杂交F1代不符合1∶1的分离规律，接近3∶1的分离，经X2测验符合3∶1的分离。 转Bt基因杨树中T-DNA上嵌合了新霉素磷酸转移酶基因(NptⅡ)，但是在杂交后代中发生分离，交换率为2.7﹪。 本研究为转基因杨树的遗传改良方面的应用提供一定的参考依据，也为转基因741杨的应用和推广提供一定的理论依据。

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1引言

2.材料和方法

3结果与分析

4讨论与结论

参考文献

附图

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