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针对白菜的主要虫害,进行了基因工程育种研究,并以导入的除草剂抗性基因为标记基因,对转基因材料中外源基因的漂移可能性进行了调查。研究内容主要包括二方面: 1.白菜抗鳞翅目害虫基因工程: 构建了含马铃薯胰蛋白酶抑制剂基因“pinⅡ”的单价质粒pBBBasta-pinⅡ,含蜘蛛杀虫肽基因的单价质粒 pBBBasta-sip,以及含pinⅡ和sip的双价质粒pBBBasta-pinⅡ-sip。采用叶盘转化法,获得了大白菜——北京80号的转pinⅡ基因植株;通过真空渗入转化,获得了三种质粒的不结球白菜——49菜心的转基因植株共88株。遗传检测表明转基因株后代的除草剂抗性分离比符合或不符合孟德尔遗传规律。根据分离比推测大多数转基因株系中,外源基因为单或寡拷贝插入。Southern分子杂交证明,外源基因已经插入植物基因组中,插入拷贝数与表现出的功能拷贝数符合或不符合。外源bar、pinⅡ及SIP基因在一些株系中能够连锁插入并遗传,但在一些转化单株中也发生了基因交换或丢失现象。转基因材料的室内连续饲虫实验结果表明,其离体叶片对白菜常见害虫——菜青虫、小菜蛾的生长发育具有明显的抑制及致死作用。取食转基因大白菜的菜青虫的死亡率为80%,对照为40%,相差2倍;小菜蛾的死亡率为90%,对照为35%,相差2.6倍。取食转基因菜心小菜蛾的死亡率在一些株系中可以高达98%,与对照相比,一些株系中可以相差3.6倍。北京80号通过游离小孢子培养获得了纯合转化株系;49菜心通过连续自交获得了纯合转化株系。 真空渗入转基因技术的研究表明,白菜中的转化事件发生在花发育的后期,转化种子均为杂合体。转化种子在处理植株的上部荚中产生较多。采用处于开花期、花蕾期、初蕾期的植株进行渗入处理,都能获得转化种子。影响处理后材料生长、结籽的因素也明显影响材料的种子转化率及植株转化率。 2.转基因白菜的外源基因漂移研究: 利用转入bar及NIa基因的白菜纯合转基因材料,进行了田间试验。结果表明,外源基因能够通过自然传粉,进入芸薹属的甘蓝型油菜、芜菁基因组中;不能进入甘蓝、芥菜基因组中。温室人工辅助授粉结果表明:外源基因能够进入芸薹属的黑芥、芜菁两个基本种中,以及甘蓝型油菜、芥菜、埃塞俄比亚芥三个复合种中,但不能进入甘蓝基因组以及萝卜属的萝卜基因组中;也不能进入我国农田常见的十字花科野生杂草如荠菜、唐葛菜等的基因组。外源基因在种间杂种中能够表达,但杂种的减数分裂不正常,育性低,致使外源基因的传递困难。芥菜、黑芥、埃塞俄比亚芥的转基因杂种难于得到F2代。外源基因的渗入率随二亲本间栽培距离的增加明显降低。0-3米距离段的基因飘逸是最主要的部分。栽培隔离带作物可以大幅度阻止基因漂移。