论文部分内容阅读
结球甘蓝简称甘蓝,是十字花科芸薹属的一种重要蔬菜。近年来,甘蓝上的虫害日趋严重,尤其是鳞翅目的小菜蛾和菜青虫等危害最为严重。培育抗虫品种是防治害虫最理想的方法,但在甘蓝类蔬菜中缺乏抗虫种质资源,采用基因工程技术将外源抗虫基因转入甘蓝,可为育种提供有效的抗虫材料。Bt crylIa8和cry1Ba3均是具有自主知识产权的新型杀虫蛋白基因,其编码蛋白对小菜蛾等鳞翅目害虫具有高毒力,且Cry1Ia8. Cry1Ba3与生产上常用的Cry1A类蛋白之间没有交互抗性。利用cry1Ia8和cry1Ba3进行转双价基因甘蓝的研制,不但可以提高甘蓝的抗虫性,还可以降低害虫快速产生抗性的风险。此外,在获得转抗虫基因甘蓝材料后,研究转基因甘蓝的遗传稳定性、抗虫性和安全性,可为甘蓝抗虫育种提供理论指导,加速转基因甘蓝在实践中的应用。本研究采用农杆菌介导法将cry1Ia8和cry1Ba3基因同时导入甘蓝高代自交系,然后对转基因甘蓝的遗传稳定性、抗虫性和安全性等方面进行了研究,主要结果如下：1.转cry1Ia8-cry1Ba3双价基因甘蓝纯系的获得以重组质粒表达载体pCSIaBaN(含有cry1Ia8和cry1Ba3)转化甘蓝,共获得53株卡那霉素抗性植株,其中的33株在RNA和蛋白质水平均得到了表达；转双价基因植株在离体条件下对敏感小菜蛾和CrylAc抗性小菜蛾均具有很强的抗性；通过连续多代自交和筛选获得9个转基因甘蓝纯系,并利用其配制了杂交组合。2.转crylIa8-cry1Ba3双价基因甘蓝的遗传稳定性分析在获得T0、T1、T2、T3四个世代转cry1Ia8-crylBa3双价基因植株的基础上,对外源基因的遗传稳定性进行了研究：T0-1、T0-9、T0-13、T0-17等4个单拷贝转化植株外源目的基因的分离规律均符合单基因显性遗传；Cry1Ia8、Cry1Ba3蛋白含量在同一转化事件的不同世代间均没有显著性差异；外源基因的导入未对转基因甘蓝纯合株系及其杂交后代的株高、开展度、外叶数、球高、球宽、中心柱长和单球重等主要农艺性状产生影响。3.转基因甘蓝的抗虫性评价通过网室和田间抗虫性的鉴定、田间主要害虫种类与数量的调查、田间主要害虫离体生物活性的测定,表明转双价基因甘蓝对小菜蛾和菜青虫具有极强的抗性,而对甘蓝夜蛾和甜菜夜蛾没有明显抗性。4.转基因甘蓝花粉和高浓度的Bt蛋白对蜜蜂幼虫存活率的影响将转cry1Ia8-crylBa3双价基因甘蓝花粉、Cry1Ia8蛋白(3000ng/ml)及Cry1Ba3蛋白(3000ng/ml)直接饲喂意大利蜜蜂的工蜂幼虫,20天后,与取食对照甘蓝花粉、杂花粉相比,取食转基因甘蓝花粉和Bt蛋白的蜜蜂存活率均未受到负面影响。