油菜種子脂肪酸組成的遺傳調(diào)控及轉(zhuǎn)基因油菜脂肪酸含量異交穩(wěn)定性研究.pdf

1、油菜是重要的油料作物，菜籽油在我國(guó)食用植物油供給中占有舉足輕重的地位，因此發(fā)展油菜生產(chǎn)是緩解我國(guó)食用植物油供給緊張形勢(shì)、保障其供給安全的根本途徑。迄今，我國(guó)雙低油菜育種取得顯著成績(jī)，雙低油菜普及率已達(dá)70％以上，在此基礎(chǔ)上，高油酸油菜育種日益受到重視。另外，因串粉異交所導(dǎo)致的油菜籽芥酸含量回升和油酸含量下降已成為雙低油菜生產(chǎn)中的一個(gè)亟待解決的實(shí)際問題。從育種的角度賦予油菜一種串粉異交后仍能保持低芥酸和高油酸含量基本不變的機(jī)制無疑是解決這

2、一問題的一種良策。
　　根據(jù)以上背景，本實(shí)驗(yàn)室開展了建立基于脂肪酸延伸酶1基因FAE1和A12_油酰脫飽和酶基因FAD2干涉表達(dá)的異交穩(wěn)定型低芥酸、高油酸機(jī)制的探索。圍繞這一目標(biāo)，在已有工作基礎(chǔ)上，本研究驗(yàn)證FAE1干涉表達(dá)轉(zhuǎn)基因株系保持低芥酸含量異交穩(wěn)定能力;對(duì)FAD2干涉表達(dá)轉(zhuǎn)基因株系進(jìn)行分子鑒定和脂肪酸組分分析，篩選低亞油酸和亞麻酸轉(zhuǎn)基因材料并驗(yàn)證其保持異交穩(wěn)定能力:通過雜交聚合明確兩目標(biāo)基因協(xié)同干涉表達(dá)對(duì)油菜種子脂肪酸組分

3、的調(diào)控作用。主要研究結(jié)果如下:
　　1、將FAE1干涉表達(dá)的低芥酸轉(zhuǎn)基因株系與三個(gè)常規(guī)高芥酸品種（系）雜交，經(jīng)測(cè)定驗(yàn)證，轉(zhuǎn)基因株系與雜交種子的芥酸含量相當(dāng)，油酸含量變化不大，說明FAE1干涉表達(dá)轉(zhuǎn)基因株系具有很強(qiáng)的保持低芥酸含量異交穩(wěn)定的能力，且保持了油酸含量的基本穩(wěn)定。
　　2、對(duì)T2代FAD2干涉表達(dá)轉(zhuǎn)基因株系進(jìn)行PCR檢測(cè)，絕大多數(shù)植株都能擴(kuò)增出特異性目標(biāo)條帶;Southern雜交顯示轉(zhuǎn)基因?yàn)閱慰截惡投嗫截惒迦?RT-

4、PCR分析表明目標(biāo)基因FAD2的表達(dá)受到明顯抑制。這些結(jié)果說明，轉(zhuǎn)基因已經(jīng)整合到受體親本基因組中并能穩(wěn)定遺傳。經(jīng)脂肪酸組分分析，T2代收獲種子中亞油酸含量約2—3％（對(duì)照為11.97％），亞麻酸含量約為3％（對(duì)照為6.49％）。
　　3、將FAD2干涉表達(dá)轉(zhuǎn)基因株系與亞油酸和亞麻酸含量較高的三個(gè)常規(guī)品種（系）雜交，雜交種子亞油酸和亞麻酸含量平均為6.Og％，與轉(zhuǎn)基因植株的5.47％相近，遠(yuǎn)低于三個(gè)常規(guī)品種（系）的18.65％～22

5、.82％，表明FAD2干涉表達(dá)轉(zhuǎn)基因株系在異交條件下能夠很好地保持低亞油酸和亞麻酸含量的穩(wěn)定。
　　4、脂肪酸組分分析和比較表明，F(xiàn)AE1基因干涉表達(dá)使芥酸和花生烯酸含量從對(duì)照的38.92％和12.95％下降到1.76％和4.56％，油酸含量從24.28％提高到64.05％; FAD2基因干涉表達(dá)使亞油酸和亞麻酸含量分別降低78.5％和51.8‰油酸含量上升10個(gè)百分點(diǎn);兩目標(biāo)基因協(xié)同干涉表達(dá)有效抑制了亞油酸、亞麻酸、花生烯酸和芥