异戊烯基焦磷酸异构酶基因玉米遗传转化及后代性状分析

摘要

玉米作为主要的粮食作物，在经济和农业发展中占有重要地位。在环境问题日益突显、市场竞争白热化的背景下，传统玉米育种与生产已不能满足当下社会发展的需要，因此，利用遗传工程技术来改良现有玉米品质，培育新型的、具有优良性状的玉米品种有着巨大的经济效益和深刻的现实意义。 类胡萝卜素在生物机体中发挥着重要作用，既参与光复合体的光捕获行为，保护植物免受光氧化损伤，又是重要植物激素脱落酸和维生素 A的前体。本研究拟通过遗传工程技术将外源基因LcIPI和Bar导入玉米中，丰富玉米营养，增强玉米对非生物胁迫的抗性，加大玉米对除草剂草铵膦的耐受程度，降低杂草的竞争效应，从而提高农业生产效率，为培育高类胡萝卜素含量的玉米新品种奠定基础。 本研究采用成熟胚原位转化法将LcIPI转入玉米天塔五母本Hoo-108中，T1代幼苗分别用500 mg·L-1和750 mg·L-1的草铵膦溶液进行筛选，PCR检测后获得18株T1代阳性植株，自交后收种。将T2代种子种植于海南，三叶期时用750 mg·L-1的草铵膦溶液进行筛选， PCR检测后共获得了53株T2代阳性植株。选取5个T2代阳性株系进行跟踪试验，将该5个株系的种子在天津春播，通过750 mg·L-1草铵膦筛选和PCR检测，获得129株T3代阳性植株，且阳性比率皆在60%以上。对T3代阳性植株叶片进行光合速率及类胡萝卜素HPLC分析，其光合速率及类胡萝卜素各组分含量均高于非转基因植株，其中β-胡萝卜素含量更是提高了59.35%。对比 T2、T3代植株和非转基因植株的农艺性状可知，它们在物候期、生育期、生长性状及穗部性状方面均无明显差异，在抗倒伏能力及百粒重指标上转基因玉米略有优势。

目录

声明

第1章 文献综述

1.1 类胡萝卜素

1.2 转基因玉米的研究现状

1.3 玉米农艺性状的研究进展

1.4 本研究的目的、研究内容与技术路线

第2章 玉米成熟胚原位转化及转基因植株的获得

2.1 实验材料

2.2 实验方法

2.3 结果与分析

2.4 本章小结

第3章 转基因玉米后代分子检测及生理生化分析

3.1 实验设计

3.2 实验方法

3.3 结果与分析

3.4本章小结

第4章 转基因玉米后代农艺性状分析

4.1试验地点

4.2 试验过程

4.3 实验方法

4.4 结果与分析

4.5 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢