chyB基因的玉米遗传转化及后代性状分析

摘要

玉米作为世界上主要的粮食作物之一，其产量和品质一直备受关注。然而随着自然环境的恶化和人口的增多，传统的育种方法已经不能满足社会发展的需要，所以利用植物基因工程培育玉米新品具有重要意义。
　　类胡萝卜素是人体不可或缺的营养物质，其摄入量的不足会引起维生素A缺乏症，免疫力的降低。β-胡萝卜素羟化酶是类胡萝卜素合成途径中的关键酶，其产物为玉米黄质。玉米黄质不仅对预防氧化性损伤疾病效果显著，而且可以提高植物对非生物胁迫的耐受性。本研究通过基因工程技术将外源基因chyB和bar导入玉米中，旨在丰富玉米营养，增强对非生物胁迫的抗性，同时提高玉米对草铵膦的抗性，降低杂草的影响，提高农业生产机械化程度，为培育具有优良性状的玉米品种奠定基础。
　　本研究采用成熟胚原位转化法将chyB基因转入玉米7922改良自交系，T1代幼苗先后用250 mg·L-1和500 mg·L-1的草铵膦溶液进行两次筛选，经PCR和RT-PCR检测，获得24株转基因玉米植株。对T2代转基因植株的光合速率进行检测，发现转chyB基因玉米光合速率明显高于对照。提取玉米叶片总类胡萝卜素进行HPLC分析，总类胡萝卜素和β-胡萝卜素含量显著提高，玉米黄质含量较对照提高55.81％。
　　对转基因玉米的农艺性状进行初步研究，并与在海南种植的玉米进行对比分析，结果表明：转chyB基因玉米与对照的叶长、叶宽、株高、穗位高、全株叶数、果穗长、果穗粗、百粒重、结实日期和生育期均无显著差异。在天津种植的玉米较在海南种植玉米，叶长、株高、穗位高、果穗长、果穗粗、百粒重、结实日期和生育期均显著提高。在天津种植的转chyB基因玉米穗位高/株高显著降低。转入chyB基因后，玉米的种皮颜色由淡黄色变为橙黄色。
　　本研究对玉米根际土壤酶活进行了测定，结果显示不同转基因玉米花期土壤的pH、电导率、脲酶、蔗糖酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性较对照均无显著性变化，初步证明转基因玉米的根系分泌物对土壤生态系统的无显著影响。

目录

声明

第一章 文献综述

1.1 类胡萝卜素的简介

1.2 转基因玉米的研究现状

1.3 转基因玉米的生态风险性评估

1.4 本研究的目的、研究内容与技术路线

第二章 利用成熟胚原位转化法获得转基因玉米的研究

2.1 材料

2.2 实验方法

2.3 T1代转化苗的抗性筛选及分子检测

2.4 T2代玉米转化植株生理生化指标的检测

2.5 结果与分析

2.6 本章小结

第三章 转基因玉米农艺性状的初步研究

3.1 材料

3.2 实验方法

3.3 结果与分析

3.4 本章小结

第四章 转基因玉米对根际土壤酶活的影响

4.1 材料与方法

4.2 结果与分析

4.3 本章小结

第五章 讨论、结论与展望

5.1 讨论

5.2 结论

5.3 展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢