本文關(guān)鍵詞： 秈型轉(zhuǎn)基因水稻 回交育種 抗病 抗蟲 抗除草劑　出處：《揚(yáng)州大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：水稻是世界上最重要的糧食作物之一,生產(chǎn)安全受諸多因素的影響,其中受病蟲草害侵襲最為嚴(yán)重。理想的水稻品種不僅要求高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)而且還要多抗。因此,培育出可供生產(chǎn)上利用綜合性狀優(yōu)良的多抗轉(zhuǎn)基因水稻新品種(系),可以為糧食生產(chǎn)安全提供更多的保障,同時(shí)還可以減少化學(xué)農(nóng)藥的使用、降低生產(chǎn)成本、保護(hù)環(huán)境和生態(tài)平衡。由于傳統(tǒng)育種的種種限制因素使水稻抗病蟲育種工作不能滿足生產(chǎn)需要,而轉(zhuǎn)基因技術(shù)的日漸成熟可以使得這些問題得以解決。本研究在前期已獲得的多種類型粳稻多抗轉(zhuǎn)基因水稻的基礎(chǔ)上,通過回交轉(zhuǎn)育的手段,把抗病基因AP1、抗蟲基因Bt和GNA及抗除草劑基因Bar導(dǎo)入到多個(gè)秈稻品種中,并選育出不同基因組合的秈型轉(zhuǎn)基因水稻株系。對選育出的轉(zhuǎn)基因水稻株系進(jìn)行白葉枯病、紋枯病、除草劑和螟蟲的抗性鑒定試驗(yàn),所得主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:1、通過回交轉(zhuǎn)育獲得純合的轉(zhuǎn)基因水稻:本實(shí)驗(yàn)室在前期已經(jīng)獲得粳稻背景的多種類型(AP1、Bt、GNA、Br)的轉(zhuǎn)基因水稻,本研究利用已有的轉(zhuǎn)基因株系與秈稻品種雜交,再通過回交轉(zhuǎn)育的途徑將多個(gè)抗性基因?qū)氲蕉i稻品種中:將GNA和Bar基因?qū)氲?311中,將AP1基因?qū)氲?311中,將Bt基因?qū)擘?32中,將AP1、Bt、GNA、Bar四個(gè)基因聚合到中恢8006中,得到4種秈型水稻轉(zhuǎn)基因株系,經(jīng)過多代的回交再自交,在自交后代群體中篩選出農(nóng)藝性狀與輪回親本基本一致的秈型轉(zhuǎn)基因水稻株系。2、RT-PCR結(jié)果表明目的基因在秈型轉(zhuǎn)基因株系中成功表達(dá):以秈型轉(zhuǎn)基因株系反轉(zhuǎn)錄后的cDNA為模板進(jìn)行目的基因的擴(kuò)增,都成功擴(kuò)增出目的條帶,證明了目的基因都已導(dǎo)入受體親本中且成功表達(dá)了。3、轉(zhuǎn)基因水稻對病蟲害和除草劑的抗性均有提升:抗性鑒定試驗(yàn)結(jié)果表明,選育出的轉(zhuǎn)基因水稻與未轉(zhuǎn)化對照相比抗性有不同程度的提高。含有AP1基因的轉(zhuǎn)基因水稻對白葉枯病菌的抗性等級與對照相比有明顯提升,達(dá)到抗病級別,而親本的抗病等級表現(xiàn)為中感;對紋枯病的抗性等級雖然同對照一樣都是中抗,但親本9311和中恢8006的病情分級分別是4.25和4.51,而9311(AP1)轉(zhuǎn)基因株系和中恢8006(GNA+Bar、Bt、AP1)轉(zhuǎn)基因株系的病級分別是3.78和4.04,轉(zhuǎn)基因株系與親本之間的病級有極顯著性差異。可推斷轉(zhuǎn)基因水稻對紋枯病的抗性有所提高。4、在田間不施農(nóng)藥條件下的抗蟲鑒定實(shí)驗(yàn)中含有Bt基因轉(zhuǎn)基因水稻株系對螟蟲的綜合抗性方面表現(xiàn)良好:親本Ⅱ-32和中恢8006的卷葉率都達(dá)到100%,枯心率分別為1.7%和1%;Ⅱ-32(Bt)轉(zhuǎn)基因水稻株系和中恢8006(AP1、Bt、GNA+ Bar)轉(zhuǎn)基因株系的卷葉率分別是3.7%和2.3%,枯心率都為0。可以明顯看出Bt基因的轉(zhuǎn)入提高了水稻對稻縱卷葉螟和三化螟的抗性。對除草劑的抗性鑒定試驗(yàn)中含有Bar基因的轉(zhuǎn)基因株系也表現(xiàn)出對Basta的良好抗性。5、轉(zhuǎn)基因水稻的農(nóng)藝性狀與未轉(zhuǎn)化對照相似:對轉(zhuǎn)基因水稻和未轉(zhuǎn)化對照的農(nóng)藝性狀進(jìn)行調(diào)查和分析,結(jié)果表明經(jīng)過回交育種結(jié)合農(nóng)藝性狀定向選擇選育出的9311(AP1)、9311(GNA、Bar)、Ⅱ-32(Bt)轉(zhuǎn)基因水稻的農(nóng)藝性狀與其對應(yīng)親本9311和Ⅱ-32沒有顯著差異,中恢8006(AP1、Bt、GNA、Bar)多抗轉(zhuǎn)基因水稻除了結(jié)實(shí)率比對照中恢8006升高外其他農(nóng)藝性狀與對照相比也沒有顯著性差異。
[Abstract]:Rice is one of the most important crops in the world, the production safety is affected by many factors, by which the pest invasion is the most serious. Ideal rice variety requires not only high quality but also multiple resistance. Therefore, cultivated for the production of the comprehensive characters of new resistant transgenic rice varieties (lines), can be excellent to provide more protection for the safety of grain production, but also can reduce the use of chemical pesticides, reduce production costs, protect the environment and ecological balance. Because of the limitations of conventional breeding to rice disease and insect resistance breeding work can not meet the need of the production and maturation of the transgenic technology can make these problems can be solved. This study has been based in Early Japonica rice variety DUOKANG, through backcross method, the resistance genes AP1, Bt and GNA insect resistant gene and herbicide Agent gene Bar into a plurality of indica rice varieties, and selected different gene combinations of indica transgenic rice. Leaf blight, breeding of transgenic rice lines with sheath blight, resistance identification test of herbicide and borers, the main results are as follows: 1, through backcrossing to obtain transgenic rice homozygous: the lab has access to a variety of types of Japonica background in the early stage (AP1, Bt, GNA, Br) of the transgenic rice, this study uses the existing transgenic lines and hybrid indica rice varieties, and then through the way of backcross multiple resistance genes into indica rice varieties: GNA and Bar gene into the 9311, the AP1 gene into the 9311, the introduction of Bt gene into -32 II, AP1, Bt, GNA, Bar four to restore 8006 gene pyramiding, 4 indica rice transgenic lines, through many generations of backcross and selfing progenies in. The group selected indica transgenic rice lines.2 agronomic traits and the recurrent parent is consistent, RT-PCR results show that the successful expression of target gene in indica transgenic lines in indica transgenic lines after reverse transcription of cDNA as template to amplify target genes, were successfully amplified bands, proved the target gene has been introduced into the receptor parent and expression of.3 transgenic rice, resistance to diseases and insect pests and herbicides were improved: identification of resistance test results showed that the transgenic rice bred and untransformed compared to control resistance is increased in various degrees. The resistance level of AP1 gene containing transgenic rice bacterial blight. Has improved significantly compared with the control, and reached the resistance level, parental resistance grade is in the sense of resistance to sheath blight; although the same level control are the same as in anti, but parents and 9311 In the 8006 grade of disease recovery were 4.25 and 4.51, and 9311 (AP1) transgenic lines and 8006 lines (GNA+Bar, Bt, AP1) disease level of transgenic lines were 3.78 and 4.04, the disease level between transgenic lines and their parents have significant difference. It can be inferred that the resistance of transgenic rice Rhizoctonia disease increased.4 expression in the field application of insect resistant identification experiment under the condition of pesticide containing Bt gene transgenic rice lines resistant to borers comprehensive good parents: II -32 and restore 8006 leaf roll rate reached 100%, 1.7% and 1% respectively for the dead heart rate; -32 II (Bt) the transgenic rice lines and 8006 lines (AP1, Bt, GNA+, Bar) leaf of transgenic lines were 3.7% and 2.3%, the dead heart rate is 0. it is clear that Bt gene increased the resistance of rice to rice Leaffolder and rice. Identification of resistance to herbicide containing test Bar gene The transgenic lines also showed good resistance to.5 Basta, the agronomic traits of transgenic rice and non transformed controls similar: investigation and analysis of transgenic rice and untransformed agronomic traits. The results showed that after backcross breeding combined with agronomic traits of the 9311 directional selection (AP1), 9311 (GNA, Bar). -32 II (Bt) agronomic traits of transgenic rice and its parents 9311 and -32 II had no significant difference in the recovery of 8006 (AP1, Bt, GNA, Bar) in addition to resistant transgenic rice seed setting rate of 8006 compared with the control in recovery increased other agronomic traits compared with the control, there were no significant differences.

【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S511.21

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本文編號(hào)：1461479