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农杆菌介导gna基因转化玉米骨干自交系及转基因玉米的抗虫抗病性分析

王兆玉

  据世界粮农组织(Food and Agriculture Organization of the United Nations;FAO)统计,在全世界范围内,农业生产每年因虫害造成的损失约占农作物总收获量的14%,损失约数千亿美元,而每年因病害造成的损失约占农作物总收获量的12%。因此,保护作物免受病虫危害是种植者和科研工作者所面临的一项恒久的挑战。玉米(Zea mays L.)是重要的农作物之一,创造抗病虫玉米新品系,提高产量、改良品质,是一项具有重要意义的工作。本研究采用农杆菌介导法首次将来源于石蒜科植物雪花莲的雪花莲凝集素基因gna(Galanthus nivalis L. agglutinin gene)转入4个玉米骨干自交系,获得了可育的转基因植株。对转基因玉米中外源基因在后代的遗传和目标产物的表达强度进行了分析,检测了转基因植株的抗虫性和抗病性,为玉米育种提供了有重要价值的材料。 一、农杆菌介导的玉米骨干自交系的转化及分子生物学检测 选用玉米骨干自交系DH4866、DH9942、DH9932、8902的未成熟胚诱导产生的胚性愈伤组织,用携带双元载体质粒pWRG815(T-DNA区含gna基因)的农杆菌菌株AGL0转化玉米胚性愈伤组织。转化后的愈伤组织经20mg/L潮霉素筛选3代,存活愈伤组织经恢复培养后进行分化,再生出大量表达GNA的可育转基因植株。后者人工授粉自交结实。对转基因植株当代以及后代进行PCR、Southern blot和Western blot分析,结果表明gna基因已经整合入玉米基因组中,并稳定表达。在部分T_2、T_3代株系中转基因gna已达到纯合。转基因植株Southern blot分析表明,在大多数转化体中外源基因发生单拷贝插入,只在少数转化体中发生了2~3拷贝插入。取gna基因发生单拷贝插入的转基因植株的叶片,提取可溶性蛋白进行Western blot分析,并以非转基因植株叶片的可溶性蛋白和雪花莲凝集素(Galanthus nivalis L. agglutinin;GNA)蛋白分别为阴性和阳性对照,采取Western blot半定量法检测转基因叶片中GNA蛋白的含量,结果表明,叶片GNA的含量占可溶性蛋白的0.04%~0.28%。通过PCR(扩增gna序列及部分RSs-1片段)分析,发现外源基因在大多数独立转化体的后代(T_1至T_3代)中呈孟德尔式分离,并且外源基因的表达……   
[关键词]:玉米;转基因;gna;抗虫性;抗病性
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:山东大学2005年