论文部分内容阅读
利用基因工程创造雄性不育是更广泛地利用作物杂种优势的重要途径之一。本实验室在自行研究成功的反义肌动蛋白雄性不育策略的基础上，构建成由铜调控的在绒毡层细胞特异表达anti-actin基因(RMS)的植物表达系统，转化烟草获得由kan抗性筛选的烟草植株。同时，也按照经典的Mariani系统构建了以barstar为核心的雄性不育恢复嵌合基因，并转化烟草获得kan抗性植株。为了研究这些系统是否能工作或工作效率，本研究首先在分子水平对这两类kan抗性烟草植株进行了检测；再对经检测确认的转基因植株实施铜调控，通过对RMS转化体植株进行花粉管萌发实验观察调控后其花粉育性的变化。同时，利用农杆菌介导及基因枪法将上述表达系统导入半冬性小麦品种“扬麦10”和“扬麦158”，通过PCR检测转基因植株，为后期的小麦育性调控和相关的育性恢复实验准备好实验材料。主要实验结果如下： 1、由PCR检测出42株转RMS基因烟草植株； 2、由PCR检测出16株转barstar雄性不育恢复基因烟草植株； 3、农杆菌介导的RMS转化小麦幼胚愈伤共获得具有G418抗性的株系53个，其中“扬麦158”37株，“扬麦10”16株；目前通过PCR扩增检测出2个“扬麦158”转化体植株； 4、由基因枪法转RMS基因共获得具有G418抗性的小麦“扬麦10”株系12个；通过PCR扩增目前尚未检测出转化体； 5、农杆菌介导的barstar恢复基因转化共获得具G418抗性的小麦“扬麦158”株系18个；目前通过PCR扩增检测出2个转化体； 6、基因枪法转化barstar恢复基因共获得具G418抗性的小麦“扬麦10”株系85个：目前通过PCR扩增检测出6个扬麦10转化体植株； 7、部分转RMS基因的烟草植株的铜调控(硫酸铜0.5～1.5μM，叶面喷施，每5天1次)显示：调控前转基因植株的生长和发育繁殖均正常；调控后，随着硫酸铜喷施次数的增加，花蕾出现黄萎、褐化和脱落现象，而叶片仍保持正常；从5个株系共6个单株的各1朵花中观察到花粉活力比对照降低9.7％～81％：并从其中1个单株的2朵花中观察到雄性不育表型。 8、每天对叶面喷施一次0.5～1.5μM硫酸铜溶液，叶片也出现黄萎现象。铜毒害的程度随铜溶液浓度及处理次数的增加而加剧。 以上诱导表达的结果初步表明，本研究所用的化学调控雄性不育嵌合基因在转基因烟草中对铜的诱导不敏感，因而未能导致预期的雄性不育。