轉(zhuǎn)基因大豆耐低磷鑒定及優(yōu)異種質(zhì)篩選.pdf

1、磷對大豆生長發(fā)育至關(guān)重要，但土壤中的磷素多為植物不能直接吸收利用的非有效態(tài)磷，有效磷缺乏已嚴(yán)重影響大豆生長發(fā)育。近年來，有學(xué)者提出利用磷高效基因?qū)ΜF(xiàn)有品種進行遺傳改良，提高植物自身對土壤磷素的利用率。鑒于此，課題組前期克隆了不同類型植物耐低磷基因GmPTF1、GmPHR1、phyA，并初步驗證了轉(zhuǎn)基因大豆耐低磷功能。本研究通過多種分子生物學(xué)方法進一步鑒定上述轉(zhuǎn)基因大豆遺傳穩(wěn)定性，并分析轉(zhuǎn)基因植株在低磷條件下的磷素利用及產(chǎn)量相關(guān)性狀，遴選

2、優(yōu)異轉(zhuǎn)基因新材料，為磷高效利用轉(zhuǎn)基因大豆新品種培育奠定物質(zhì)基礎(chǔ)。主要結(jié)果如下:
　　1在DNA、RNA及蛋白水平鑒定了轉(zhuǎn)基因大豆新材料（GmPTF1-DN44、GmPHR1-ZH41、phyA-ND-3）目的基因的遺傳穩(wěn)定性。PCR檢測與Southernblotting分析證實3個目的基因GmPTF1、GmPHR1、phyA均已在轉(zhuǎn)基因大豆新材料中穩(wěn)定整合;實時定量PCR與Western blotting分析證實轉(zhuǎn)基因大豆新材料中

3、的目的基因均能在RNA轉(zhuǎn)錄和蛋白翻譯水平正常表達(dá)，具有較好遺傳穩(wěn)定性。
　　2在生理生化水平分析了轉(zhuǎn)基因大豆新材料目標(biāo)性狀。轉(zhuǎn)GmPTF1、GmPHR1新材料低磷脅迫處理條件下的植株磷含量顯著高于野生型對照，轉(zhuǎn)phyA大豆新材料低磷處理條件下植株磷含量和根系植酸酶活性顯著高于野生型對照，說明各目的基因表達(dá)性狀具有較好遺傳穩(wěn)定性。
　　3分析了轉(zhuǎn)基因大豆新材料低磷脅迫下的產(chǎn)量相關(guān)性狀。2個轉(zhuǎn)GmPTF1大豆新材料（DN44-O

4、E-2、DN44-OE-4）、1個轉(zhuǎn)GmPHR1大豆新材料(ZH41-2)及1個轉(zhuǎn)phyA大豆新材料（ND-3-OE-1）產(chǎn)量相關(guān)性狀如單株莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重等顯著或極顯著優(yōu)于野生型對照，說明3個轉(zhuǎn)化基因GmPTF1、GmPHR1、phyA具有提高轉(zhuǎn)基因大豆低磷脅迫條件下磷素吸收利用效率的功能。
　　4依據(jù)基因整合表達(dá)及產(chǎn)量性狀表現(xiàn)，遴選出3個優(yōu)異耐低磷轉(zhuǎn)基因大豆新品系。低磷脅迫條件下新品系DN44-OE-2、ZH41-2、

5、ND-3-OE-1單株莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重顯著優(yōu)于野生型對照，為進一步培育磷高效利用轉(zhuǎn)基因大豆高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)新品種奠定了重要物質(zhì)基礎(chǔ)。
　　基于以上結(jié)果，得出本研究結(jié)論:轉(zhuǎn)GmPTF1、GmPHR1、phyA大豆新材料中的目的基因DNA穩(wěn)定整合、RNA轉(zhuǎn)錄和蛋白翻譯正常表達(dá)，并穩(wěn)定遺傳;低磷處理條件下，轉(zhuǎn)GmPTF1、GmPHR1新材料植株磷含量、轉(zhuǎn)phyA新材料的根系植酸酶活性顯著高于野生型;轉(zhuǎn)GmPTF1新材料DN44-OE-2