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生物与非生物胁迫日益严重的今天,水稻的生产面临前所未有的挑战。转基因技术的发展和应用,打破了传统育种无法突破的物种间的界限,能够将外源优良基因导入水稻基因组成为可能,从而为培育抗逆境较好且品质优良的水稻品种提供新思路。然而,转基因食品安全问题,一直是社会关注的热点问题。因此,获得集多种优良性状于一身同时又不携带标记基因的高品质水稻成为科学家努力解决的问题之一。利用位点特异性重组酶介导的基因叠加及删除系统,不仅能够为外源基因提供准确的定点整合,使外源基因能够在水稻中稳定表达的同时又不破坏原有基因的功能,而且能够将标记基因删除,或在必要时在可食部位删除整个转基因。这种技术可以有效减少转基因位点数,避免转基因随机插入及非必要筛选标记引起的安全问题,为高品质水稻品种的开发提供了一个很好的策略。 基于解决以上问题的初衷,本研究将用于基因定点叠加的Bxb1-att以及用于基因删除的Cre-lox和CinH-RS2系统整合于同一载体上,用于作物转化,从而实现下一步的转基因定点叠加与删除。首先,我们需要在大量的转化子中获得重组酶识别位点在水稻基因组插入位点较合适可以用于后续基因叠加的起始目标株系。本研究使用两个主要籼稻栽培品种:一是R900,是一个超级杂交水稻的恢复系;另一种是黄华占(HHZ),为我国南方的一种大面积种植的常规稻,且在北方也有推广。经过土壤农杆菌介导的转化获得大量的随机插入的转基因株系。对这些株系按照报告基因表达较好,重组酶识别位点完整,单拷贝插入,插入位置合适不影响基因的表达和细胞生长等标准进行分子分析。最终从R900材料中筛选到1个,从HHZ材料中筛选到4个,共5个目标株系。这5个目标株系均满足以上标准,含有精心设计的重组位点。因此均可以作为后续性状基因的定点叠加与删除的起始目标株系。本研究为开发集多种优良性状于一体的安全可靠的转基因水稻新品种提供了很好的平台。