转RIPs基因甜菜后代分子检测与抗丛根病性鉴定

摘要

甜菜是我国北方重要的经济作物，也是世界上重要的糖料作物。在甜菜生产中受到诸多病害的危害，其产量和品质受到严重的影响。甜菜坏死黄脉病毒侵染甜菜后产生丛根症状（Rhizomania），并导致田菜产质量大幅下降。在对甜菜病害的防治方法中，选育优良抗病品种是最有效而根本的途径。核糖体失活蛋白（RIPS）是对病毒、真菌、细菌等都具有抗性的一类可以抑制病原生长增殖的蛋白质。
　　本实验在本课题组已获得转 RIPs基因甜菜基础上，采用PCR、RT-PCR方法对第一代和第二代转 RIPs基因甜菜进行外源基因整合和转录水平的分子鉴定，以揭示转 RIPs基因甜菜的遗传稳定性。将分子鉴定结果为阳性的转基因植株种植在丛根病病圃中，进行体内丛根病病原——坏死黄脉病毒 Western blot检测、形态、产质量鉴定以及生理特性的研究，以阐明转 RIPs基因甜菜的抗丛根病性，为甜菜抗病分子育种创建新材料。实验取得的结果如下：
　　1利用PCR技术对转基因甜菜第一代和第二代植株进行检测，筛选出具有目的基因的植株，初步证明 RIPs基因已经整合到甜菜基因组 DNA上，转 RIPs基因甜菜具有较好的遗传稳定性。利用RT-PCR检测 RIPs基因表达量，表明该基因能够在转录水平表达。研究结果为甜菜抗病分子育种提供新材料。
　　2将转 RIPs基因甜菜分别种植于无病地与丛根病地上，以野生型甜菜为对照，在形态、产量、品质方面进行对比。结果表明，无病地上，转基因甜菜形态正常，转 RIPs基因甜菜平均单株重低于野生型甜菜，平均含糖率高于野生型甜菜；在丛根病地上，野生型甜菜叶片黄化，根发育受阻，根小，表现出感病症状，而转基因甜菜形态无异常，表现出抗病性。转 RIPs基因甜菜的平均单株重高于野生型，平均含糖率较野生型的低。
　　3 BNYVV Western blot检测结果表明转基因甜菜块根中病毒含量显著低于野生型甜菜，RIPs基因的转入可抑制 BNYVV的繁殖，从而提高了甜菜的抗丛根病性。
　　4对转基因甜菜植株进行光合作用、氮代谢、防御酶系等生长和抗病相关生理指标的研究发现，在丛根病地上，表现出转 RIPs基因甜菜植株的叶绿素含量、可溶性糖含量、SPAD值、几丁质酶与β-1,3-葡聚糖酶活性和多酚氧化酶活性都高于野生型植株的抗病生理特性。

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1 引言

1.1 甜菜生物技术研究进展

1.2 甜菜抗丛根病生理基础研究进展

1.3 本研究目的和意义

2 实验材料与方法

2.1 实验材料

2.2 质粒 DNA 提取方法

2.3 转基因植株的分子检测方法

2.4 转基因甜菜生理指标测定

3 结果分析

3.1 转基因甜菜的分子检测

3.2 转基因甜菜的产质量鉴定

3.3 转 RIPs 基因甜菜 BNYVV 侵染特点

3.4 转基因甜菜生理特性

4 讨论

4.1 转 RIPs 基因甜菜遗传稳定性

4.2 RIPs 基因转化甜菜与其抗丛根病性的关系

5 结论

致谢

参考文献

作 者 简 介