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水稻(Oryza sativa L.)是人类最重要的粮食作物之一。在影响水稻生产的因素中,草害是造成产量损失最为严重的因素。利用除草剂防治杂草方便、快捷、成本低,是当今杂草防治的主流技术。利用抗灭生性除草剂作物,能够减少田间除草剂使用种类、减少除草剂用量、减少除草剂残留、提高农田生产效率,具有重要应用价值。来自细菌Nocardia sp.AB2253的Mat基因(蛋氨酸砜N-乙酰基转移酶基因,methionine sulfone N-acetyltransferase gene)编码产物具有N-乙酰基转移酶活性,能够解除灭生性除草剂草铵瞵的毒性,是一个可用于培育抗除草剂作物的新基因。本文用按照水稻偏爱密码子优化的Mat#基因转化籼稻品系9K(O.sativaL.ssp.indica),验证了人工优化的Mat#基因的抗除草剂功能,并培育出抗草铵膦的转基因水稻。论文主要内容及结果如下: 1.以成熟胚诱导的愈伤组织作为农杆菌转化的受体材料,用质粒pC3300-Mat#作为基因转化载体,将CaMV35S启动子驱动的Mat#基因导入籼稻9K品系,获得1株再生植株。再生苗经750 mg/L草铵膦涂布筛选,表现出对草铵膦抗性。 2.再生植株的PCR检测和Southern检测确定目的基因Mat#已经整合到水稻基因组中,转基因植株为双拷贝。 3.转基因T2代植株苗期草铵膦喷洒实验表明T2代植株具有草铵膦抗性,耐受浓度不低于1000 mg/L。对后代分离情况进行统计,发现抗性株与敏感植株数的比为3.56∶1,卡方测验显示符合孟德尔定律。 4.转基因T3代植株草铵膦发芽实验表明T3代植株具有草铵膦抗性,耐受浓度至少为600 mg/L,对草铵膦的抗性水平不低于转Bar基因水稻9KA2。 5.酶活性测定结果显示,T2代转基因植株的叶片提取物的N-乙酰基转移酶活性约为非转基因对照的6.6倍。 6.农艺性状考察结果表明,T2代转基因植株的主要农艺性状与对照相比没有显著差异,推测外源基因的导入对该转基因水稻的主要农艺性状没有显著影响,初步表明本研究获得的转基因水稻9K-Mat#具有一定利用价值。