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豆田杂草严重限制大豆产量和品质的提高,草甘膦的广谱灭生性特点限制了它在作物田间的应用。生物技术生产的抗草甘膦转基因作物允许农民使用草甘膦控制杂草。为获得具有我国自主知识产权的转基因大豆,本研究将G10-EPSPS基因通过农杆菌介导法导入大豆品种中豆32中,获得高抗草甘膦的转基因大豆。通过对转基因大豆后代的分子检测,田间草甘膦抗性鉴定,转录组测序、对生物多样性的影响分析,以及转基因大豆的营养成分进行分析,得到以下结果:1.Southern结果表明G10-EPSPS基因已成功整合进大豆基因组中,并为单拷贝插入。Western及Elisa结果表明G10-EPSPS蛋白在转基因植株的根、茎、叶、花、荚皮和种子中均有表达。叶片中G10-EPSPS蛋白的含量最高。结荚期叶片中外源蛋白的含量显著高于苗期。大豆籽粒中外源蛋白含量最低。转基因大豆不同世代(T7、T8、T9)叶片及种子中G10-EPSPS蛋白的含量没有显著差异,外源蛋白在不同世代间的表达稳定。田间试验表明,该转基因大豆能耐受高浓度的草甘膦。T1代对草甘膦的抗感(存活植株数:死亡植株数)分离比例符合3:1。2.基于Illumina技术测序平台,通过组装拼接得到93425条转录本(读长2×150 bp)。其中GO注释的转录本数目为14564,注释的基因数目为256。COG注释的转录组数目为7263个,基因数目为20。KEGG注释的转录组数目为9401个,基因数目为249个,为细胞过程,环境信息处理,遗传信息处理,疾病,代谢等通路相关的基因。根据草甘膦抗性机理,最终挑选出15个草甘膦代谢通路相关的差异表达基因进行了表达量、差异显著性和表达调控研究,发现莽草酸代谢途径中的DAHPS1、DHQS和DHD-SDH基因在转基因抗草甘膦大豆中的表达量高于受体对照,基因上调表达,为参与转基因大豆对草甘膦抗性反应的关键基因。3.分析了转基因大豆的蛋白质、油份等47个营养成分,这些营养成分中只有2个(粗纤维7.91±0.27 g/100g,钾1.67±0.02×104 mg/kg)与受体大豆存在统计学上的差异。转基因大豆与受体之间存在的差异,均落在常规栽培大豆品种间差异的变异范围内。4.田间节肢动物调查分析显示,转基因大豆喷施草甘膦、转基因大豆不喷施草甘膦和受体大豆不喷施草甘膦3个处理间个别指标差异显著。田间杂草调查分析显示,转基因大豆田中个别杂草个别指标与受体间差异显著;大部分优势昆虫和杂草在3个处理间分布和数量指标间差异不显著。总体分析认为转基因大豆对田间节肢动物和杂草的种群多样性没有显著影响。5.栽培地生存竞争试验表明,转基因大豆、受体和当地主栽品种的种子落粒性、自生苗产率及种子自然延续能力方面无显著性差异,综合分析认为该转基因大豆没有生存竞争优势,无杂草化风险。