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本研究以优良的水稻恢复系明恢63为受体材料,采用农杆菌介导的遗传转化方法,将人工合成的cry1C*基因和cry1Ab基因分别转入其中,获得了一批外源基因单拷贝插入、抗虫性优良及农艺性状良好的转基因株系。在试验过程中,阳性转基因植物在T0代通过PCR初步证实,其拷贝数经Southern杂交确定。转基因纯合单株的筛选经过发芽试验获得,Bt蛋白含量采用ELISA法进行测定。通过室内及田间接虫试验获得了杀虫蛋白表达量高、抗虫性优良、农艺性状良好、具有商品化价值的转cry1C*基因株系5个和转cry1Ab基因株系4个。 2005年,转cry1C*基因株系T1C-19和转cry1Ab基因株系T1Ab-6已通过转基因生物安全性评价的中间试验。目前,纯合转基因株系及初步获得的转双价Bt植株正在继续试验,进一步考察其大田的抗虫性和遗传稳定性并希望2006年通过在湖北省的环境释放。 本研究获得的主要结果如下: 1.构建了cry1C*基因的转化载体pBar-1C*和cry1Ab基因的转化载体pBar-1Ab,并分别转化明恢63胚性愈伤,共获得cry1C*基因的独立转化子120株,cry1Ab基因的独立转化子92株。 2.Southern blotting杂交结果表明,120个转cry1C*基因植株中,19个为单拷贝;92个转cry1Ab基因植株中,13个为单拷贝。通过发芽试验,获得11个含cry1C*基因的单拷贝纯合系,9个含cry1Ab基因的单拷贝纯合系。 3.根据高抗虫性、农艺性状没有明显的改变、外源基因单拷贝插入、后代分离符合孟德尔遗传规律等四个筛选标准,从11个单拷贝的转cry1C*基因植株中,获得了5个候选株系;从9个单拷贝的转cry1Ab基因植株中获得4个候选株系。 4.室内人工接种试验的结果显示,所筛选的转基因株系对水稻的两种主要钻蛀性害虫二化螟(Chilo suppressalis walker)和三化螟(Tryporyza incertulas walker)表现高度抗性:在接种一龄二化螟或三化螟幼虫后,其5天内的幼虫死亡率为100%或接近100%。 5.蛋白含量的ELISA测定结果表明:不同转基因株系的Bt蛋白表达量不同,转cry1C*基因株系的蛋白表达量最高为1.42ng/mg鲜叶重,转cry1Ab基因株系的蛋白表达量最高为3.66ng/mg鲜叶重。同一株系,分蘖初期与拔节期的蛋白含量没有太大的