携带Cry1Ac/CPTi基因野生稻的适合度及外源基因遗传表达分析

论文摘要

随着基因工程技术的发展,水稻转基因技术已渐趋成熟,科学家已成功培育出一大批抗病、抗虫、抗除草剂等转基因水稻新品种,并于2009年首次获得农业转基因生物安全证书,这标志着转基因即将走向商品化生产。野生稻是水稻育种的基础资源,具有许多珍贵的优良性状,是保证粮食安全的重要因素。在转基因水稻大面积种植之后,转基因向野生稻转移将是不可避免的大概率事件,对携带外源转基因野生稻的安全性进行评估,对于保障野生稻资源和生态安全都具有重要意义。本论文通过人工强制杂交构建转基因水稻与野生稻杂交及回交后代为材料,将CrylAc/CPTi基因导入野生稻,对CrylAc/CPTi基因在野生稻中的遗传表达进行了分析,对携带CrylAc/CPTi基因野生稻的适合度进行了评估,取得了以下重要研究结果：1转基因水稻外源基因CrylAc/CPTi逃逸后能在野生稻中稳定整合、遗传。潮霉素抗性试验表明,外源基因在野生稻中遵循孟德尔遗传规律。对潮霉素抗性野生稻DNA进行PCR扩增,均能获得符合目的大小的外源转基因片段；2外源基因CrylAc/CPTi在野生稻传代过程中插入位点稳定,在RNA水平可稳定表达,Southern-blot结果表明：外源基因在野生稻传代过程中都以单拷贝方式存在；3 ELISA结果表明：外源基因CrylAc杀虫蛋白在野生稻各部位均得到了表达,但表达水平存在时空差异；4携带CrylAc/CPTi基因野生稻并未获得明显的竞争优势,与野生稻具有相似的适合度。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 文献综述
• 1.1 环境安全问题
• 1.1.1 转基因对其野生近缘种的影响
• 1.1.1.1 转基因对基因资源的影响
• 1.1.1.2. 转基因对其近缘种生态适合度的影响
• 1.1.2 转基因是否导致超级杂草的产生
• 1.1.2.1 外源基因逃逸到其近缘种是否产生超级杂草
• 1.1.2.2 转基因水稻本身杂草化
• 1.1.3 转基因对稻田生物多样性的影响
• 1.1.3.1 转基因对非靶标害虫的影响
• 1.1.3.2 转基因对天敌昆虫的影响
• 1.1.4 转基因及其产物对土壤微生物的影响
• 1.2 农业可持续利用问题
• 1.2.1 害虫产生抗性问题
• 1.2.2 转基因通过重组是否产生新的病毒
• 1.3 本研究的内容和意义
• 第2章 外源基因在野生稻传代中的遗传和表达
• 2.1 材料和方法
• 2.1.1 材料
• 2.1.2 主要实验仪器
• 2.1.3 方法
• 2.1.3.1 取样
• 2.1.3.2 外源基因的PCR检测
• 2.1.3.3 外源基因拷贝数的Southern检测
• 2.1.3.4 T-DNA插入位点的遗传稳定性检测
• 2.1.3.5 转Cry1Ac杀虫蛋白含量测定
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 Cry1Ac/CPTI基因在野生稻中的遗传研究
• 2.2.2 外源基因拷贝数在野生杂交稻传代过程中稳定性
• 2.2.3 外源基因插入位点在野生稻不同世代的遗传稳定性
• 2.2.4 转基因野生杂交稻中不同生育期及不同组织器官中Cry1Ac蛋白含量
• 2.3 讨论
• 第3章 携带转基因的野生稻生态适合度研究
• 3.1 材料和方法
• 3.1.1 供试水稻
• 3.1.2 种子萌发率检测
• 3.1.3 分蘖数检测
• 3.1.4 花粉活力检测
• 3.1.4.1 花粉碘染率检测
• 3.1.4.2 花粉萌发率检测
• 3.1.5 结实率调查统计
• 3.1.6 落粒率调查统计
• 3.2 结果分析
• 3.2.1 转基因对野生稻杂交后代种子萌发率的影响
• 3.2.2 转基因对野生稻杂交种及后代的分蘖数的影响
• 3.2.3 转基因对野生稻杂交后代及回交后代的花粉活力的影响
• 3.2.3.1 转基因对野生稻杂交种及后代的花粉碘染率的影响
• 3.2.3.2 转基因对野生稻杂交种及后代的花粉萌发率的影响
• 3.2.4 转基因对野生稻杂交种及后代种子结实率的影响
• 3.2.5 转基因对野生稻杂交种及后代的种子落粒率的影响
• 3.3 讨论
• 参考文献
• 附录1 CTAB法提取基因组DNA（微量）
• 附表2 CTAB法提取基因组DNA（大量）
• 附表3 RNA提取及RT-PCR
• 致谢