转oscyp2基因水稻后代的遗传分析及农艺性状观察

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 转 OsCYP2 基因水稻后代的遗传分 析及农艺性状观察 摘要：通过对转 OsCYP2 基因水 稻（Oryza stativa L.）吉农大 30 后代的 PCR 检测，发现转基因后代中大部分株 系分离比率符合 31 的遗传比率，依 此推断该部分植株中插入片段的遗传分 离方式符合孟德尔遗传规律；对转基因 植株及对照植株（吉农大 30）的农艺性 状进行观察比较后发现转基因植株的平 均穗长、穗粒数、结实率、株高以及千 粒重等性状表现低于对照，但是分蘖数 明显增加，生育期延长，而且转基因株 系之间变异性较大。 中国论文网 /8/view-12792931.htm 关键词：水稻（Oryza stativa L.） ； -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 转基因；OsCYP2 基因；遗传分离比例； 农艺性状 中图分类号：S511 文献标识码： A 文章编号： 0439-8114（2013）07- 1510-02 由于基因工程育种可以打破植物 杂交的种间隔离，实现不同物种之间基 因的转移与整合，以获得其他育种方法 难以得到的优良性状，因而应用基因工 程进行育种工作具有巨大的价值。随着 转基因方法、技术的改进，转基因技术 在在育种领域显现出越来越大的应用前 景1。完善的转化技术要求外源基因能 够在转化体及其后代中得到稳定、高效 的表达，基因工程能否在创造新种质、 新品种方面得到成功应用也完全取决于 外源基因在转基因植物中能否保持稳定 的遗传表达，因此开展外源基因在转基 因植物中遗传表达的稳定性研究具有重 要意义2。另一方面，转化体农艺性状 的表现一直是育种工作者关心的问题之 一，也决定了转基因作物能否被直接应 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 用。从已有的报道来看，转基因当代植 株及其自交衍生后代农艺性状与原亲本 相比一般表现较差3-7。本研究以转 OsCYP2 基因水稻（ Oryza stativa L.）为 材料，对其后代进行分子检测以及农艺 性状观察，旨在为转 OsCYP2 基因水稻 的进一步研究及应用提供参考。 1 材料与方法 1.1 试验材料 以吉林农业大学水稻育种课题组 前期获得的转 OsCYP2 基因水稻吉农大 30 T2 代植株为材料，并以非转基因吉 农大 30 为对照。 1.2 试验方法 试验于 2011 年在吉林农业大学 农学院抗盐碱水稻试验田及吉林省白城 市镇赉县盐碱试验田进行，分别种植转 基因水稻 T2 代植株及对照植株。苗期 采用潮霉素进行初步筛选，水稻插秧后 剪取幼嫩叶片，使用改良后的 CTAB 法 提取 DNA，采用 35S 启动子特异引物 组合 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 （F：5ATGGATTTGTAGAGAGAGAC 3，R： 5CTAGGAGAGCTFGCCGCAG T 3）进行扩增检测。扩增体系为 20 L 体系，引物（浓度均为 10 mol/mL）各 1 L，DNA 模板（100 ng/L）1 L，2PCR mix 10 L，ddH2O 7 L。 扩增程序：94 预变性 3 min；94 变 性 30 s，55 退火 30 s，72 延伸 1 min，30 次循环；72 延伸 10 min。扩 增产物用 2%琼脂糖凝胶进行目的条带 的检测，对阴性植株和阳性植株数量进 行统计，并进行 2 测验以确定其分离 比例。根据检测结果分别调查水稻生育 期、株高、分蘖、穗长、每穗粒数、结 实率及千粒重等农艺性状并与对照进行 比较与分析。 2 结果与分析 2.1 转基因水稻的分子检测及遗 传分析 PCR 扩增产物经 2%琼脂糖凝胶 电泳后进行检测并拍照记录，部分检测 结果如图 1 所示。由图 1 可以看出，阳 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 性植株的 DNA 经 35 S 启动子特异引物 组合扩增产生了 205 bp 的目标扩增条带， 而阴性植株中未出现相同条带，说明所 检测基因片段可以传递到下一代植株中。 统计阳性植株与阴性植株数量并进行 2 测验，共检测 31 个株系，其中有 20 个 株系符合 31 的分离规律，即有 64.5%的 转基因株系阳性植株与阴性植株比例为 31，遗传方式符合孟德尔遗传，其余 株系分离比与 31 的遗传比例不符， 出现不同的分离比可能是由于目的基因 片段插入方式、位置以及数量的不同而 导致，其原因有待进一步验证。 2.2 转基因植株的农艺性状 转基因植株与对照植株的农艺性 状统计结果见表 1。由表 1 可知，转基 因植株的平均穗长、每穗粒数、结实率、 株高以及千粒重等性状表现均比对照差， 但是分蘖数明显增加，生育期延长，而 且转基因株系之间各性状变异性较大， 其原因可能是外源基因插入或组织培养 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 导致变异发生。 3 小结与讨论 通过对转 OsCYP2 基因水稻后代 的 DNA 检测及田间农艺性状的观察， 发现转基因后代中大部分株系分离比率 符合 31 的遗传比率，依此推断该部 分植株中插入片段的遗传分离方式符合 孟德尔遗传规律；对转基因植株及对照 植株的农艺性状进行比较后发现转基因 植株的平均穗长、每穗粒数、结实率、 株高以及千粒重等性状与对照相比表现 较差，但是分蘖数明显增加、生育期延 长，而且转基因株系之间各性状变异较 大，推测其原因可能是由于外源基因的 插入以及组织培养所造成。 随着分子遗传学的发展，转基因 技术在现代农业育种中得到了极为广泛 的应用，各种功能基因被转入不同植株 以获得新的育种材料，并在许多领域取 得了较大进展，在水稻抗盐碱育种方面， 曾有科学家将甜菜碱生物酶合成基因 codA 及 betA 等导入水稻中以获得盐碱 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 抗性增强的水稻材料8，9，将 OsCYP2 等亲环素类基因导入水稻植株 中以增强抗性的研究正在广泛开展10， 转基因后代中插入基因的遗传稳定性对 于转基因材料的育种应用价值至关重要。 一般来说，由基因枪法导入的外源基因 插入位置及拷贝数等均存在较大的差异， 难以进行控制，后代遗传方式也较为复 杂；而农杆菌介导法导入的基因拷贝数 一般较少，整合位置较为固定，故其遗 传稳定性较好。本研究中所检测株系大 部分符合孟德尔遗传定律，也初步验证 了这一说法，进一步的验证有待于 Southern 杂交等实验的进行。 在转基因植株农艺性状的表现方 面，大量的试验表明转基因植株的农艺 性状在早代一般表现较大变异，有利变 异与不利变异均较为常见，而随着世代 的增加其农艺性状会逐渐趋向于与原受 体材料相