本试验选用具有不同抗虫性的转双抗虫基因（Bt和API）741杨株系为母本,用具有优良特性的白杨无性系84K杨为父本,进行有性杂交,获得杂种后代家系。以不同杂种家系为材料,对外源基因（标记基因NptⅡ和BtCrylAc基因）的遗传和表达及外源基因间的相互关系进行研究。探索外源基因遗传和表达的规律性与稳定性,外源基因间在遗传和表达上的相互关系,为转基因杨树的利用和杂交育种提供理论依据和原始材料。取得的进展如下: 1.通过对741杨和毛白杨成龄大树进行5a结实性研究结果表明:741杨果穗长度、果穗粗度、果穗数量、每个果穗蒴果数均显著低于毛白杨的。毛白杨果穗在成熟开裂前5-10%脱落,而741杨70-90%脱落,因此741杨不会造成明显的飞絮现象,且减少了外源基因飘移的可能性。 转基因741杨较难获得种子,其原因主要是杂种胚发育到3周以后停止发育并消失,导致果穗结实率低,且大部分果穗成熟前脱落。因此采用胚挽救是克服杂交不育的一种有效的方法。通过试验确定较适杂种苗幼胚培养的培养基为MS+6-BA0.1mg/L。 2.试验研究发现杨树抗性芽在含50mg/LKan生根培养基中生根是很好的筛选过程,一般通过嫩茎小植株在50mg/LKan生根状况,即可初步断定杂交后代中是否含有新霉素磷酸转移酶基因NptⅡ。5个杂交组合产生的后代中选取41个生长势较好的杂种单株进行了Kan生根筛选,试验结果表明:所选41个单株不符合一对等位基因的孟德尔分离规律;同理在杂交组合PB1×84K中产生的后代中,符合一对等位基因的孟德尔分离规律;在PB6×84K中产生的后代中,不符合一对等位基因的孟德尔分离规律,由于其余3个杂交组合群体较小没有进一步验证。由于本试验总的群体较小,试验的准确性有待进一步验证。 3.本试验以转双抗虫基因741杨的5个株系为母本,未转基因的84K为父本,杂交F₁代获得的73个单株为研究对象,利用PCR技术检测分析了BtCry Ⅰ Ac和Npt Ⅱ基因的表达及遗传。结果表明:检测的杂交F₁代单株中,外源基因BtCry Ⅰ Ac分离比例为1.70:1,经X²测验不符合一对等位基因的孟德尔分离规律;在转基因株系PB1杂交F₁代中分离比例为1∶1,经X²测验符合一对等位基因的孟德尔分离规律;在转基因株系PB6杂交F₁代中分离比例为2.43∶1,经X²测验不符合一对等位基因的孟德尔分离规律。 同理,研究NptⅡ基因的分离,杂交F₁代73个单株中外源基因NptⅡ分离比例为1.92∶1,经X²测验不符合一对等位基因的孟德尔分离规律;在转基因株系PB1杂交F₁代中分离比例为1∶1,经X²测验符合一对等位基因的孟德尔分离规律;在转基因株系PB6杂交F₁代中分离比例为3.8∶1,经X²测验不符合一对等位基因的孟德尔分离规律。两个外源基因在PB6×84K杂交F₁代不符合1∶1的分离规律,接近3∶1