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Bar基因的插入位点对其转基因小麦的影响及转育Bar基因安农98005的研究

周阳

  转Bar基因小麦具有抗除草剂的作用。普通小麦是一个异源六倍体,含有AABBDD基因组,因此,Bar基因的插入存在着不同方式,可能插入A、B、D染色体组的任意一条。本实验以位于B和D的Line28、Line34两个品系、安徽本地品种安农98005以及他们之间4个正反交F1代为材料。从株高、叶片数、分蘖数、旗叶距、穗长、产量等农艺性状;光合速率日变化、蒸腾速率日变化、叶绿素含量、净光合速率等光合特性;膜脂过氧化产物MDA含量及活性氧清除系统POD、SOD活性;含水量、SDS沉淀值、蛋白质含量、直支链淀粉比例、膨胀势、碱性水保持力等品质性状进行分析,探讨Bar基因的插入位点对其转基因小麦的影响及其利用转Bar基因小麦系转育新品种的杂交方式,为转育Bar基因新品种的应用提供理论依据。研究结果如下:插入B、D染色体组的Bar基因对小麦受体综合性状的影响插入B染色体组中的转Bar基因小麦L34的农艺性状、光合特性等生理指标综合表现好。在叶片数、分蘖数、旗叶距、千粒重、单株产量等农艺性状方面,L34都优于插入B染色体组的转Bar基因小麦L28。 开花期,L34的日光合速率总量高于L28,L34的日蒸腾速率总量小于L28,L34的水分利用率比L28高。由此说明,转Bar基因品种L28比L34耗水量大,但水分利用率低,抗旱能力弱,易受不利环境的胁迫。生长发育早期,L28叶片的叶绿素含量高于L34;抽穗、开花期,L34的叶绿素含量高于L28。L28的净光合速率、叶绿素含量达到最大值所需要的时间(天数)比L34早。说明,L28叶片比L34易衰老。L34的MDA含量在越冬期、成熟期高于L28;在拔节期、抽穗期、灌浆期,L34的MDA含量低于L28。L34的MDA含量低,SOD活性、POD活性比L28高。小麦叶片生长发育过程中,SOD达到最大值所需要的时间(天数)比POD、MDA晚。L34的MDA、POD、SOD活性达到最大值所需要的时间(天数)比L28迟,表明L28叶片比L34易衰老。L28的籽粒含水率、碱性水保持力比L34高,SDS沉淀值、蛋白质含量、直支链淀粉比例、膨胀势比L34低。Bar基因插入不同染色体组时,培育出来的转基因品种的品质差异没有农艺性状差异显著。2.利用转Bar基因小麦系转育新的品种的杂交方式本实验通过L34、L28与安农98005进行正反交培育F1代新品种,发现正反交F1的农艺性状、光合速率、活性氧自由基清除系统、品质指标均有显著性差异。结果表明,正交F1代(安农×L28、安农×L34)在农艺性状、光合特性、水分利用率、产量性状比反交F1代(L28×安农、L34×安农)好。正交F1在光合速率、叶绿素含量达到最大值所需天数比反交F1迟,说明,反交F1代比正交F1代易衰老。生长发育早期,正交F1的MDA含量、POD活性高于反交F1;抽穗期、开花期,正交F1的MDA含量、POD活性低于反交F1。正交F1的SOD活性达到最大值所需天数比反交F1迟,说明,反交F1代比正交F1代易衰老。正反交F1与两亲本比较,发现正反交F1代在上述指标上的差异主要是由于母本不同引起,表现出亲母本性状。品质性状上,正反交F1代的表现较复杂。反交F1的籽粒含水量、SDS沉淀值、蛋白质含量优于正交F1;直支链淀粉比例、膨胀势低于正交F1。正反交F1的碱性水保持力的变化规律性不明显。3.L28、L34在转育Bar基因新品种中的应用价值由于插入不同的染色体组,导致L28、L34在性状上出现差异。在正交的安农×L28、安农×L34中, L34在农艺性状、产量性状、光合特性、活性氧清除系统等优于L28,安农×L34在农艺性状、光合特性、活性氧清除系统等优于安农×L28;L28的蛋白质含量、直支链淀粉比例、膨胀势等品质指标优于L34,结果使安农×L28在直支链淀粉比例、膨胀势优于安农×L34。在反交的L28×安农、L34×安农组合中也存在这种亲母本性状现象。这表明在用转Bar基因小麦培育新品种时,当常规亲本品种确定后,在选择转Bar基因小麦作亲本时,要选择目标性状好的转Bar基因小麦作为杂交亲本。这样培育出的F1代新品种的目标性状就较好。……   
[关键词]:小麦;转Bar基因;安农98005;正反交;农艺性状;光合特性;产量性状;品质性状
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:安徽农业大学2004年