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本文对吉林省主栽水稻品种进行了组织培养特性的优化研究;应用基因枪法将抗BASTA除草剂基因(bar)和抗稻瘟病基因(植物抗毒素反二苯乙烯合成酶)转入吉林省主栽的高产、优质水稻品种中,获得了转基因水稻植株;对转抗稻瘟病基因水稻植株进行了抗稻瘟病性鉴定和遗传学分析,研究结果如下: 一、优化了吉林省主栽水稻品种(系)成熟种子胚的组织培养体系 1.不同品种(基因型)的愈伤组织诱导频率和分化频率差别很大,吉89-45、超产2号、丰优501和丰优307四个基因型的愈伤组织诱导频率分别为86.4%、88.7%、80.8%和81.6%;吉89-45、超产2号和丰优501分化率分别达到50.1%、45.8%和49.5%。 2.继代培养基中减少2,4二氯苯氧乙酸(2.4-D)用量到1.0mg/L,添加萘乙酸(NAA)1mg/L和激动素(KT)0.5mg/L可以改善水稻愈伤组织的生长状态。圆型,色泽浅黄,质地紧密,分散性好的胚性愈伤组织数量增多,提高了水稻愈伤组织的分化能力。 3.分化前干燥处理16小时,可以使水稻愈伤组织的分化率提高20.6%-37.2%。处理时间达到36小时后,愈伤组织的分化能力反而下降。 二、应用Gus基因(β-glucuronidase)的瞬间表达研究,优化了PDS-1000型基因枪转化吉林省主栽粳稻品种(Japonica)成熟胚来源愈伤组织的各种参数 1.在DNA-金弹与受体靶细胞距离为9厘米,轰击2次时,转化效率最高,GUS基因的瞬间表效率达到88.2%;当轰击距离为6厘米时,瞬间表达效率有所提高,但金粉对靶细胞产生破坏作用,转化效率降低;轰击距离为12厘米时转化效率降低; 2.轰击距离相同,随着轰击次数的增多,GS S基因的瞬间表达效率提高。轰击距离为9厘米时,轰击1、2、37!K时,GuS基因的瞬间表达效率分别为 30.60%、88.25%和 90.04%。三、获得了抗BASTA除草剂的转基因水稻植株 以水稻成熟胚来源的胚性愈伤组织为受体,应用基因枪法将质粒0Dm03 含报告基因Gus和抗除草剂基因bar)转入北方早熟栽培粳稻品种吉89-45中,获得了转基因水稻植株。经转基因植株叶片的除草剂淙布试验表明,D;,-l,D。-2,D。-3三个转基囚植株水稻叶片颜色没有变化,仍为绿色,表现对3ASTA除草剂的抗性,证明外源基囚在转基因叶片中表达,使水稻叶片产生对BA盯A除草剂抗性。经pCR和Southe,n杂交检测,证明抗除草剂基回己整合到水稻基因组中cD。-5转基因植株中检测到429加的ba,基因目标带,但对除草剂敏感,外源基因在D。-5植株中产生基因沉默现象。四、获得了转抗稻瘟病基因的转基因水稻植株 应用基因枪法将抗稻瘟病基因转入吉林省主栽的高产、优质、稻瘟病抗性弱的水稻品种超产2号和丰优201中。经PCR检测,转基因植株中存在抗稻瘟病基因的目标带。五、对转抗稻瘟病基因水稻进行了抗病性和遗传学分析 1.应用稻瘟病抱子对转抗稻瘟病基因水稻植株进行接种鉴定和PCR检测技术,分析了抗稻瘟病基因在T;代和T。代转基因水稻中的遗传特性和抗病性。研究表明,抗稻瘟性基因可以提高转基因水稻的稻 互且瘟病抗性,外源基因可以通过有性世代遗传给下一代。抗稻瘟病基因在T;代和L代未纯合的转基因水稻中呈3:1的盂得尔方式分离。获得了抗稻瘟病性好,外源基因纯合的转基因水稻株系。 2.T;代转基因水稻植株农艺性状调查表明,基因枪法获得的转基因后代产生大量变异。株高,分菜性,穗粒数,出穗日期和育性都产生变异。六、应用基因工程技术将抗水稻纹枯病基因(X821)连接到载体 (扯川阻A 1201)中