抗除草劑抗旱轉基因栽培稻材料創(chuàng)新與新品系選育

《抗除草劑抗旱轉基因栽培稻材料創(chuàng)新與新品系選育》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在工程資料-天天文庫。

1、抗除草劑抗旱轉基因栽培稻材料創(chuàng)新與新品系選育第一章文獻綜述1轉基因植物研究進展轉基因技術為今天作物品質遺傳改良育種提供了新的思路，新的技術。1983年世界上有了第一例轉基因作物，今天植物基因工程發(fā)展迅速。植物基因轉化技術日鏡完善，主要有基因槍法，農桿菌介導法，除此之外還有花粉管通道法，電擊法等等。目前，科學家己經分離出可以用于植物基因工程的100多個基因，這些基因包括抗蟲、抗病、抗除草劑、抗逆、改良作物品質、控制雄性不育、控制果實成熟等（閆新甫，2003;文平，2005;王關林和方宏筠，2009

2、)。同時，他們已經在200多種植物上實現了遺傳轉化，包括糧食作物（如水稻、小麥、玉米、高粱、馬鈴薯、甘薯等）、經濟作物（如棉花、大豆、油菜、亞麻、向日葵等）、蔬菜（如番莉、黃瓜、芥菜、甘藍、花椰菜、胡蘿卜、琉子、生菜、棄菜等）、瓜果（如蘋果、核桃、李、番木瓜、草莓、香蕉等）、牧草（如苜稽、白三葉草等）、花丼（如矮牽牛、菊花、香石竹等）及造林樹種（如泡桐、楊樹等）（閏新甫，2003；王關林和方宏筠，2009)。..2轉抗除草劑相關基因研究進展抗除草劑基因是植物基因工程涉及較早的領域之一，也是研究較

3、為成功的領域之一。對除草劑作用機理和代謝途徑的研究，為分離克隆抗除草劑相關基因提供了基礎。目前，在所有的轉化性狀中，除草劑抗性所占的比例最大，截止1998年，轉抗除草劑基因我國作物占全球轉基因作物總面積的71.0%。我國的抗除草劑基因工程研究始于上世紀80年代，由中科院遺傳所和中國農科院作物所合作獲得了抗阿特拉津的轉基因大豆；中國水稻所朱冰、黃大年等（1996)通過基因槍法將bar基因轉入水稻植株獲得了抗除草劑Basta的轉基因作物；山西省農科院棉花研究所陳志賢等（1992，1994)將tfd基

4、因轉化陸地棉獲得了抗2，4-D丁醋的轉基因棉花；上海交通大學農學院吳管忠等（2000)通過基因槍和農桿菌介導法獲得了抗PPT的轉基因水稻再生植株；浙江大學的陸玲鴻等（2014)通過農桿菌介導法獲得了抗草甘膦的轉基因大豆。2.1抗草丁碘基因工程草丁膦(phosphinothricin，PPT)是有機膦類除草劑，是非選擇性、廣譜除草劑Basta以及Liberty等的主要活性成分。草丁膦的作用機理為抑制谷氨酷胺合成酶（glutaminesynthetase,GS)的活性；GS是唯一能降解氨毒的酶，它可

5、以除去確酸還原、氨基酸降解和光呼吸釋放的氣。草丁膦抑制GS后，可以導致細胞內氨的過量積累，引起植物中毒死亡。雖然草丁膦能抑制細菌、植物以及哺乳動物的GS，但是它無法進入哺乳動物的血液和腦組織，因此對哺乳動物是安全的（Tachibanae/a/.,1986；蘇少泉，1993)目前使用的抗草丁膦解毒酶基因主要有兩種，一種來自土壤吸水鏈霉菌Streptomyceshygroscopicus的bar基因（Thompson,1987;轉基因后代、Peter轉基因后代、AVP轉基因后代，其初始后代種子分別由

6、法國國家農業(yè)研究中心分子遺傳實驗室和荷蘭Leiden大學生物學院分子生物實驗室提供。其中，EM品系選用受體材料為中作321,其插入子分別為：擬南芥的(編碼突變的脯氨酸合成酶delta-pyrroline-5-carbo:xylatesynthetase,P5CS)(使谷氨酸激酶反饋抑制脯氨酸合成功能喪失，導致脯氨酸在細胞內過量合成而增強抗旱性）（EM1EM16)；擬南芥的基因（EM18~EM44)；與35S啟動子相連接的酵母的TPS1(編碼海藻糖-6-磷酸合酶Trehalose-6-phosph

7、atesynthase,TPS,TPSl)(EM45EM79)；與西紅林干旱脅迫下表達的TAS14啟動子相連接的酵母的IPiSi(編碼海藻糖-6-磷酸合酶Trehalose-6-phosphatesynthase,TPS,TPSl)(EM80~EM137)；擬南芥的QAT(編碼鳥氨酸-5-轉氨酶基因ornithinedeltaaminotransferasegene,OAT)(EM13EM154)Peter品系選用的受體材料為日本晴，其插入子為大腸桿菌(編碼異分支酸合成酶isochorismat

8、esynthase,ICS)基因和假單孢菌的(編碼異分支酸丙酮酸鹽裂解酶isochorismatepyruvatelyase>IPL)。AVP品系選用的受體材料為臺北309(T309)，插入子為AVP1(編碼擬南芥液泡iT焦磷酸酶Arabidopsisvacuolar-pyrophosphatase)。..結論培育抗除草劑、抗旱栽培稻品種對我國乃至全球發(fā)展直播稻生產，控制草害和節(jié)水省工具有重要意義。論文對抗滅生性商用除草劑草丁膦（Basta)的外源fcflr基因旱稻297、502等轉基因旱