【摘要】：油菜是我國最主要的油料作物之一。油菜生育期內(nèi)田間草害嚴(yán)重,且單子葉和雙子葉雜草混生,對除草劑的種類、用藥劑量和用藥時間均有嚴(yán)格要求,選擇性除草劑往往難以達到理想的除草效果。因此,培育抗廣譜性除草劑品種對提高油菜生產(chǎn)效益有重要價值。目前我國還沒有具有自主知識產(chǎn)權(quán)的廣譜非選擇性抗除草劑油菜品種。本研究旨在利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的油菜下胚軸遺傳轉(zhuǎn)化方法,將新型抗草甘膦基因I.variabilis-EPSPS~*和抗草銨膦基因RePAT~*分別轉(zhuǎn)入甘藍(lán)型油菜品系甲9707中,創(chuàng)制具有實用價值和自主知識產(chǎn)權(quán)的抗草甘膦和草銨膦轉(zhuǎn)基因油菜。主要研究結(jié)果如下:(1)在轉(zhuǎn)I.variabilis-EPSPS~*基因油菜植株獲得過程中在30mg/L草甘膦選擇壓條件下,共得到了130株再生植株,其中126株為陽性植株,以目標(biāo)基因為靶點的PCR檢測證明,再生植株的陽性率為97%。(2)對轉(zhuǎn)I.variabilis-EPSPS*基因油菜T _0代抗性處理結(jié)果表明,在用41%草甘膦異丙胺鹽(農(nóng)達)商品制劑稀釋100倍后噴灑條件下仍能保持正常生長,對照完全死亡。(3)通過Southern blot檢測,從96份轉(zhuǎn)I.variabilis-EPSPS~*油菜T _0代植株中鑒定到43份單拷貝插入轉(zhuǎn)基因材料。(4)采用Tail-PCR和Inverse-PCR方法,對T_0代43份單拷貝轉(zhuǎn)I.variabilis-EPSPS~*基因材料進行T-DNA側(cè)翼序列分析,共分離了31份材料的插入位點側(cè)翼序列。這31份材料中共有14種具有不同插入位點的轉(zhuǎn)化事件。(5)對7個T_1代轉(zhuǎn)I.variabilis-EPSPS~*基因油菜家系的抗性鑒定表明,這些材料在稀釋100倍的41%草甘膦異丙胺鹽(農(nóng)達)制劑噴灑條件下仍能正常生長,而對照在稀釋200倍處理下全部死亡。單拷貝轉(zhuǎn)基因家系處理后存活株與死亡株比例符合3:1的單基因分離比。(6)采用RT-PCR和Western blot方法,分別對部分T_1代轉(zhuǎn)I.variabilis-EPSPS*基因油菜家系的葉片組織進行了基因表達和蛋白水平分析。所測轉(zhuǎn)基因植株中目的基因I.variabilis-EPSPS*均有表達,但表達量在不同材料間有所差異。轉(zhuǎn)基因后代材料均可檢測到蛋白的表達,但不同材料之間蛋白表達水平存在明顯差異,蛋白質(zhì)水平和基因表達水平是一致的。(7)比較了來自三個不同轉(zhuǎn)化事件的轉(zhuǎn)I.variabilis-EPSPS~*材料和含有CP4-epsps基因材料的抗草甘膦表現(xiàn)。結(jié)果表明,含有不同抗性基因的兩類材料具有相似的草甘膦耐受水平。(8)采用下胚軸為外植體的油菜轉(zhuǎn)化技術(shù),在2.5 mg/L草銨膦選擇壓條件下,獲得了轉(zhuǎn)RePAT~*再生植株93株,其中陽性植株有8株,陽性率為8.6%。對轉(zhuǎn)RePAT~*基因植株T_0和T_1代植株抗性處理發(fā)現(xiàn),部分植株可以在稀釋100倍的18%草銨膦處理條件下存活。
【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S565.4
【圖文】：

際農(nóng)業(yè)生物技術(shù)應(yīng)用服務(wù)組織（ISAAA）2016 年簡報，轉(zhuǎn)球轉(zhuǎn)基因種植面積的 50%，玉米、棉花和油菜是僅次于轉(zhuǎn)作物(clive James 2017)。截止 2018 年 3 月，全球共有 29植的主要類別轉(zhuǎn)基因作物為大豆、玉米、棉花和油菜，這化 21 年間種植面積和趨勢圖見圖 1-2。轉(zhuǎn)基因技術(shù)能快速提高產(chǎn)量、改善營養(yǎng)品質(zhì)以及經(jīng)濟的特t 2016, 2017)。在對轉(zhuǎn)基因作物商業(yè)化應(yīng)用 21 年間的綜合程技術(shù)在農(nóng)作物生產(chǎn)中從多方面帶來了明顯的價值效益：4 億噸，產(chǎn)值增加 1678 億美元，共節(jié)約 1.74 億公頃土地，天海 2017)，節(jié)約了 6.2 億千克的農(nóng)藥活性成分，使環(huán)境影響，幫助近兩千萬農(nóng)戶及其家庭緩解了貧困。(CliveJames2t 2016)

華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018 屆碩士研究生學(xué)位（畢業(yè)）論文）和莽草酸-3-磷酸（S3P），在 EPSP 合成酶的催化下，PEP 和 S-烯醇式丙酮酸-3-磷酸莽草酸，5-烯醇式丙酮酸-3-磷酸莽草酸是莽要的中間物質(zhì)(Amaro-Blancoetal2018)。當(dāng)草甘膦經(jīng)植物莖葉吸入由于草甘膦的化學(xué)結(jié)構(gòu)與 PEP 相似，草甘膦會和 PEP 競爭，結(jié)合酸莽草酸-3-磷酸合成酶，但又不會影響 S3P 和 EPSPS 的結(jié)合，最草甘膦：EPSPS：S3P 的三元復(fù)合物(柳寒 2011)。該復(fù)合物非常穩(wěn)正常功能，導(dǎo)致逆反應(yīng)的速率非常慢，最終使得 EPSP 合成酶失活能正常進行，前體物質(zhì)莽草酸大量積累，后續(xù)植物芳香族氨基酸不這將使得植物不能維持正常的生理代謝活動，從而導(dǎo)致植物生長異ill 2005, Duke and Powles 2008)，莽草酸途徑和草甘膦的抑制作用

.2 草銨膦作用機理草銨膦能抑制谷氨酰胺合成酶(GS)正常發(fā)揮活性功能，谷氨酰胺合成酶氮代謝途徑中有重要作用，GS 是植物氮代謝途徑中主要的酶，主要是及循環(huán)過程中起重要作用，可同化由硝酸鹽還原、 氨基酸代謝、根瘤光呼吸中釋放出的銨，及時同化產(chǎn)生的銨后維持銨在植物體內(nèi)的動態(tài)平因銨濃度過高對植物產(chǎn)生毒害作用，嚴(yán)重導(dǎo)致死亡。與草甘膦殺根不同先殺葉，施藥后短時間內(nèi)，草銨膦抑制 GS 的后果是不能及時同化氮，過量累積，對植物體內(nèi)細(xì)胞和器官產(chǎn)生毒害作用，同時也嚴(yán)重影響光合作生長受到脅迫最終導(dǎo)致植物死亡，從而達到除草目的(Jalaludin et al 20軍等 2004)。圖 1-4 所示為植物氮代謝的一條重要途徑和草銨膦作用位

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2 ;轉(zhuǎn)基因油菜種子在種子庫中的長期存留[J];分子植物育種;2008年04期

3 龔莉,王國槐,官春云,陳社員,陳光堯;轉(zhuǎn)基因油菜雄性不育系15A生化特性研究[J];作物研究;2005年03期

4 章繼華;中國重申轉(zhuǎn)基因油菜的安全性[J];蘇南科技開發(fā);2005年04期

5 黃虎蘭,程愛武;中國轉(zhuǎn)基因油菜研究的現(xiàn)狀分析及其發(fā)展探討[J];湖南農(nóng)業(yè)科學(xué);2003年06期

6 孫萬倉;轉(zhuǎn)基因油菜研究進展[J];西北農(nóng)業(yè)學(xué)報;2000年03期

7 宋小玲,強勝;抗除草劑轉(zhuǎn)基因油菜向雜草諸葛菜的潛在基因漂移[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2003年04期

8 張濤;轉(zhuǎn)基因油菜研究及應(yīng)用進展[J];甘肅科技;2002年06期

9 侯丙凱,石東喬,張麗華,劉桂珍,陳正華;抗蟲轉(zhuǎn)基因油菜研究[J];云南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1999年S3期

10 張麗華,黨本元,周奕華,毛勇,張鐵漢,曾君祉,王蘭嵐,陳正華;抗菌核病轉(zhuǎn)基因油菜的獲得[J];云南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1999年S3期

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2 劉勝毅;周必文;胡小加;郭學(xué)蘭;董彩華;劉越英;董祥柏;;轉(zhuǎn)基因油菜外源基因飄逸及其影響因素研究[A];湖北省遺傳學(xué)會第七次代表大會暨學(xué)術(shù)討論會論文摘要集[C];2004年

3 韓長磊;代書桃;孟金陵;;轉(zhuǎn)基因油菜衰老特異表達病程相關(guān)基因在抗油菜菌核病中的應(yīng)用[A];湖北省遺傳學(xué)會、江西省遺傳學(xué)會2006年學(xué)術(shù)年會暨學(xué)術(shù)討論會論文摘要集[C];2006年

4 宋小玲;王曉蕾;張慶玲;王建;強勝;;抗草甘膦和草丁膦轉(zhuǎn)基因油菜與野芥菜的抗性回交3代子1代-子3代的適合度[A];第十三屆全國雜草科學(xué)大會論文摘要集[C];2017年

5 盧秋文;強勝;戴偉民;宋小玲;;轉(zhuǎn)基因油菜的抗性基因向野芥菜滲入的可能性研究[A];中國植物學(xué)會植物細(xì)胞生物學(xué)2010年學(xué)術(shù)年會論文摘要匯編[C];2010年

6 陳�，�;蔡偉明;;PgTIP1轉(zhuǎn)基因油菜的研究[A];2009年中國作物學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2009年

7 許發(fā)倫;劉志斌;楊遠(yuǎn)友;劉寧;楊毅;廖家莉;楊吉軍;唐軍;;~(45)Ca示蹤技術(shù)對轉(zhuǎn)基因油菜耐熱機理的研究[A];中國核科學(xué)技術(shù)進展報告（第二卷）——中國核學(xué)會2011年學(xué)術(shù)年會論文集第4冊（核材料分卷、同位素分離分卷、核化學(xué)與放射化學(xué)分卷）[C];2011年

8 王新發(fā);王漢中;劉貴華;胡贊民;鄭元本;;導(dǎo)入幾丁質(zhì)酶和β-1,3-葡聚糖酶基因的轉(zhuǎn)基因油菜及其對菌核病抗性的研究[A];中國的遺傳學(xué)研究——中國遺傳學(xué)會第七次代表大會暨學(xué)術(shù)討論會論文摘要匯編[C];2003年

9 逯曉萍;王樹彥;米福貴;;農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化Bt和抗菌肽融合基因獲得轉(zhuǎn)基因油菜的研究[A];北方遺傳資源的保護與利用研討會論文匯編[C];2010年

10 蔡毓能;周延清;劉夢墉;蔣達和;吳柏樺;;蘇云金桿菌毒蛋白基因在轉(zhuǎn)基因油菜中的表達及其抗蟲性[A];全國生物防治學(xué)術(shù)討論會論文摘要集[C];1995年

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1 藍(lán)建中;日本出現(xiàn)野生轉(zhuǎn)基因油菜[N];糧油市場報;2010年

2 鐘歐;轉(zhuǎn)基因油菜在澳大利亞獲得批準(zhǔn)[N];農(nóng)民日報;2003年

3 本報記者 張夢然;審慎中開放 透明下推進[N];科技日報;2012年

4 記者　 劉穎;“上海方法”走進歐盟[N];解放日報;2006年

5 秦曉宇 廖君;轉(zhuǎn)基因菜籽準(zhǔn)進 企業(yè)進口需慎行[N];農(nóng)資導(dǎo)報;2004年

6 本報記者 陳洪波;降稅費 壯龍頭 增服務(wù)[N];農(nóng)民日報;2003年

7 于愛芝;循序漸進,尋求利益平衡點[N];農(nóng)民日報;2009年

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1 李健;轉(zhuǎn)基因油菜的遺傳穩(wěn)定性與環(huán)境生態(tài)安全研究[D];湖南農(nóng)業(yè)大學(xué);2005年

2 肖玲;轉(zhuǎn)bar基因抗除草劑冬油菜及其基因流研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年

3 蔡麗;油菜病毒株系鑒定和抗病相關(guān)基因研究及轉(zhuǎn)基因飄逸評價[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2008年

4 廖慧敏;轉(zhuǎn)基因植物的生態(tài)環(huán)境風(fēng)險分析與安全評價方法研究[D];中南大學(xué);2010年

5 張麗;轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品檢測標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2012年

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1 盧倩云;轉(zhuǎn)基因油菜毛狀根對重金屬鎘脅迫響應(yīng)及其轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究[D];北京交通大學(xué);2018年

2 李杰華;抗廣譜性除草劑轉(zhuǎn)基因油菜創(chuàng)制及抗性評價[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2018年

3 魯軍;轉(zhuǎn)基因水稻和轉(zhuǎn)基因油菜多重PCR檢測技術(shù)研究[D];沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué);2017年

4 薄慧杰;轉(zhuǎn)基因油菜檢測技術(shù)與環(huán)境安全性研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2006年

5 唐巧;安全轉(zhuǎn)基因油菜的獲得及其抗菌核病研究[D];西南大學(xué);2012年

6 鄭愛琴;兩種抗除草劑轉(zhuǎn)基因油菜和野芥菜回交后代的適合度研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

7 夏婧;基因型對油菜遺傳轉(zhuǎn)化效率的影響和幾個轉(zhuǎn)基因油菜家系的表型分析[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

8 杜文明;播娘蒿胰蛋白酶抑制劑基因轉(zhuǎn)化油菜的研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2007年

9 王yN;轉(zhuǎn)基因油菜對土壤磷吸收利用的研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年

10 霍蓉;Harpin_（Xooc）蛋白編碼基因在轉(zhuǎn)基因油菜后代中的遺傳表達以及對農(nóng)藝性狀的影響[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年

本文編號：2755737