转GmDof11 基因高油转基因大豆的鉴定及主要农艺性状调查-论文.pdf

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1、作物杂志Crops2014．2转GmDofl1基因高油转基因大豆的鉴定及主要农艺性状调查王志坤AmnSebastian常健敏李丹丹邱波张大勇李文滨(东北农业大学大豆生物学教育部重点实验室／农业部东北大豆生物学与遗传育种重点实验室，150030，黑龙江哈尔滨)摘要以非转基因受体东农5O为对照，对前与高等植物复杂的基因转录调控密切相关，影响并期已获得的转GmDoflJ基因的转基因大豆5个株系调控着植物的激素响应、光反应、防卫反应、种子发种子含油量、脂肪酸含量等进行了鉴定，并调查了转育和萌发等生理反应中相关基因的表达

2、。基因大豆的主要农艺性状。结果表明：与非转基因Wang等_1从大豆中鉴定出28个Dof转录因子基对照相比，GmDofl1基因在大豆中过量表达，提高了因，其中有2个基因(GmDo~4和GmDofl1)在油脂转基因大豆种子的含油量，降低了蛋白质含量，但对合成中起重要调控作用。GmDof4和GmDofl1能分各脂肪酸组成没有显著影响。而且，转基因植株的别结合到乙酰辅酶A脱羧酶(acetylCoAcarboxyl-分枝数、主茎节数和百粒重显著或极显著增加。说ase，ACCase)和长链乙酰CoA合成酶(1ong—cha

3、in-明转GmDofl1基因大豆提高了种子的含油量，并有fatty．aeylCoA)基因的启动子区域，激活这两个基因提高产量的潜力。的表达，增加种子中油脂的含量引。关键词GmDofl1；转基因大豆；高油；农艺性状本研究以实验室前期获得的稳定遗传的转GmDofl1基因的5个转基因株系为试验材料，研究大豆原产于我国，是我国人民植物脂肪和蛋白GmDofl1基因在大豆中过量表达对转基因大豆种子质的重要来源。随着我国人民生活水平的提高，大含油量、脂肪酸含量及其他主要农艺性状等的影响，豆消费量猛增，2011年大豆消费量超过

4、6000万t。揭示转GmDofl1基因大豆种子高油特性，为转基因在我国食用植物油的消费中，大豆油处于首位，2010高油大豆育种提供种质材料。年豆油消费量已达1215万t，其消费比重由20001材料与方法年的26％增加至2010年的41％。因此大豆与我国人民的生活密切相关。目前商用大豆品种种子油含1．1试验材料量一般为18％一22％，我国种质资源大豆油含量也转GmDofl1基因T4代和T5代转基因大豆株系仅有23％Ⅲ1j。因此，提高我国大豆总产量，增加大D，D：，D，，D，D，对照(CK)品种为转基因株系的豆含油

5、量，已是迫在眉睫的问题，是大豆育种的主要受体品种东农50，以上均由东北农业大学大豆研究目标之一。所提供。供试转基因品系经PCR(PolymeraseChainDof(DNAbindingwithonefinger)转录因子是植Reaction)分子检测，外源基因已整合到受体基因物所特有的一类转录因子，因其蛋白中有一个保守组中。的单锌指结构而被命名。自1993年从玉米中鉴定1．2试验设计出第一个Dof蛋白j，已陆续在多种单子叶和双子实验地点为黑龙江省哈尔滨市东北农业大学叶植物中分离出Dof蛋白基因，如拟南芥、水稻

6、、烟转基因实验基地。田间试验采取人工点播，转草、南瓜、马铃薯、小麦和大麦等J。这些D基因GmDofl1基因大豆5个株系(D。，D2，D3，D和D5)作者简介：王志坤，副研究员，研究方向为大豆遗传育种与分子生物和对照(东农50)间隔种植，每个株系设3次重复，学，ArunSebastian为并列第一作者行距0．65m，行长3m。2012年5月和2013年5月李文滨为通信作者，教授，研究方向为大豆遗传育种基金项目：优质功能型转基因大豆新品种培育(2013ZX08004—播种，播种时施足基肥，成熟后收获种子进行考种和0

7、03)；东北农业大学博士启动金；黑龙江省教育厅面上项品质分析。田间栽培及管理方法符合《农业转基因目(11551045)收稿日期：2013一l1—29；修回日期：2013—12—23生物安全评价管理办法》附件I的要求。392014．2作物杂志Crops1．3田间调查定，结果见表1。在大豆中过量表达Gmdo~11基因导对转GmDofl1基因大豆5个株系(D，D2，D。，致种子含油量普遍增加，其中转基因株系D：，D和D和D)和对照(东农50)每个株系选取15株进行D与非转基因对照相比T4、T5两代种子油份含量考种，计

8、算均值。调查株高、分枝数、主茎节数、单株表现增加显著(P<0．05)，T代转基因种子油份含荚数、单株粒数和百粒重。量最高增加了3．31个百分点，代转基因种子油1．4蛋白质、脂肪含量测定份含量最高增加了1．79个百分点。而转基因株系株系混合脱粒后，用Peaen8620近红外谷物分D和D与对照相比，种子含油量增加不显著(P>析仪测定蛋白质、脂肪含量，按照国际标准GB／T0．05)。说明Gm