转bt基因水稻克螟稻的遗传改良研究

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1、浙江大学硕士学位论文转Bt基因水稻“克螟稻”的遗传改良研究姓名：陈文岳申请学位级别：硕士专业：生物物理学指导教师：舒庆尧20050519X732870单位代码：研究生学号：20016005转Bt基因水稻“克螟稻”的遗传改良研究GeneticImprovementofTransgenicRicec．讥KemingdaowithacrylAbGenefromBacillusthuriengiensis论文评阅人：王建军答辩委员会主席：答辩委员会成员：杨长登涂巨明庄杰云寿惠霞童海军崔海瑞舒庆尧论文答辩日期：

2、2005年6Et10Et致谢本研究在导师舒庆尧教授的悉心指导下完成。求学期间，导师严谨的治学态度，求是的工作作风，豁达的胸怀，执着于探索未知、追求真理的科研精神，将是我终生的学习榜样。五年来，导师对我的培养倾注了大量心血。谨此之际，对导师的谆谆教诲和苦心培养表示最衷心的感谢并献上最诚挚的敬意。五年的学习和研究是在浙江大学核农所领导和辐射诱变育种组老师的大力支持和帮助下顺利进行的。试验过程中，得到了本所崔海瑞教授，包劲松副教授，沈圣泉副教授，吴殿星教授，李兴林副教授，夏英武教授，浙大植保系的叶恭银教授，

3、扬州大学吴洪恺博士，杭州农科院邵达孚、孙晓法主任、丁长命、俞祥群、应武、宋亮等的指导和帮助，尤其是崔海瑞教授、包劲松副教授对试验的设计提供了极大的关心和支持，在此表示诚挚的谢意。也感谢其他很多给予我帮助和支持的老师、同事和朋友，感谢杭州市农科院在我读研期间的大力支持。本论文的完成得到了研究生同仁任学良，王彩霞，舒小丽，池晓菲，朱小杨，孔祥礼，忻雅，张磊，赵海军等相互关心支持和帮助。田间、日常工作得到了徐卫军的帮助。在此，一并表示衷心感谢。最后，对参加本论文评阅和答辩工作的专家和所有给予我关心、帮助的老

4、师、同学和朋友们致以衷心感谢和诚挚祝福。本研究受杭州市科技局重大科研项目、洛克菲勒基金资助。2005年5月6日转Bt基因水稻“克螟稻”的遗传改良研究摘要本实验围绕Bt转基因水稻一一“克螟稻”的遗传改良，开展了以下几个方面的研究，即DNA简化提取技术及其在目的基因PCR检测中的应用；标记基因(GUS和潮霉素抗性基因)辅助选择技术的使用方法与效果；克螟稻产量性状的改良与新品系的育成；以及对育成新品系的产量、抗性和Bt蛋白含量的分析。主要结果如下：①建立起了黄化苗基因组DNA快速提取技术，大幅度节省I)NA

5、提取所需的操作时间，降低试验成本，可用于克螟稻改良中对育种材料的快速PCR分子检测。②克螟稻及杂交后代材料，可以用叶片、胚乳以及萌动种子活体进行GUS组织染色，结果准确、稳定。比较分析认为，用部分胚乳染色检测，不但成本低，而且适应性广，比较适合克螟稻改良中对单株及株系的选择。③克螟稻及杂交后代种子用50mg·L1的潮霉素溶液浸种能正常发芽，对出苗率影响有限；用75mg·L1溶液进行叶面喷施，转基因材料也不会出现中毒症状(对照出现坏死斑点)。两种方法都可以用于筛选转基因材料，但浸种不宜用于估算育种材料的

6、分离状况。叶面喷施可以判别抗性和敏感幼苗，但也会受环境因素(气温、下雨等)影响。比较胚乳染色和潮霉素叶面喷施，前者相对用工较多，但药剂成本较低，后者则相反，也不易出错。④以克螟稻或其衍生抗虫材料为亲本，通过杂交选育可以改良其产量性状。在选育过程中，如用常规选育法，不对育种材料进行crylAb基因(或标记基因)检测，只依据田间的抗螟性表现来判别入选材料的抗虫与否，则入选的材料中不含crylAb基因的几率很高，整体效率较低。⑤采用分子辅助选择手段对育种材料进行检测，在前期工作比较复杂，且量较大，但高代群体

7、可以较小。因此，实际工作量与常规法相比并未增加，且选育出抗虫稻新品系的机率显著提高。⑥采用标记辅助选择技术，加大双亲遗传距离，或采用与最新高产品种杂交，6以及增加低世代(F。和F3)群体规模，都可以增加获得高产抗虫株系的机会，有利于打破克螟稻中转基因和其它不良基因可能存在的连锁关系。⑦采用回交、花培技术可以迅速获得Bt转基因纯合的新品系，是一条有效的克螟稻改良技术路线。⑧品比试验和田间抗虫试验表明，选育出的转基因新品系，较克螟稻极显著增产，其中1个新品系的产量与当前本地主栽品种(秀水63)相仿，而其B

8、t蛋白含量与克螟稻亲本相仿，田间表现高抗鳞翅目害虫。⑨对育成新品系的Bt蛋白含量与产量及其它农艺性状所做统计分析未发现其存在显著的相关性，表明对产量等性状的改良不会使克螟稻的优良抗螟性下降。综上所述，通过本试验，不但育成了产量潜力与常规推广品种相仿的克螟稻新品系，而且发展起了若干实用选育技术体系，对一些理论问题进行了论证，对今后的育种工作具有重要的指导意义。关键词：转基因水稻；遗传改良：分子辅助选择；形态特征；抗虫性；Bt蛋白含量GeneticImpro