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花粉介导获得转基因玉米植株及转基因玉米杂交后代农艺性状研究

作　者: 王铭
导　师: 孙毅
学　校: 山西大学
专　业: 作物遗传育种
关键词: 玉米 花粉介导 转基因 农艺性状 统计分析
分类号: S513
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


玉米(Zea mays L.)属禾本科、玉米属植物,在我国国民经济中占有非常重要的地位。通过基因工程的手段选育具有耐旱、耐盐碱和抗病的玉米新品种对于提高玉米的产量具有非常重要的作用。本论文主要分两部分：1)通过超声波辅助花粉介导法将含有BADH基因的质粒表达载体pBin438导入玉米自交系中,证明此方法在玉米转基因研究中是一种简便且高效的转化方法；2)将通过花粉介导法获得的转基因玉米植株进行杂交组配,通过将其农艺性状和抗病性与对照进行比较,可以得出转基因玉米的杂交后代的农艺性状普遍优于对照。主要的研究内容和结果如下：(1)本研究主要是通过超声波辅助花粉介导法建立玉米转基因体系。通过预实验首先确定了所用的缓冲液为20%的蔗糖溶液,超声波的处理参数为：处理强度为200W,处理时间8s,间隔时间5s,处理次数6次。采用超声波辅助花粉介导法将甜菜碱醛脱氢酶(betain aldehyde dehydrogenase, BADH)基因转化玉米自交系,经过卡那霉素筛选、PCR扩增检测后得到转基因玉米植株。转化处理的393株玉米自交系植株有105株结实,结实率为26.7%,共收获种子464粒。转化处理后得到的种子经过卡那霉素处理后获得308株卡那霉素抗性植株,其中,PCR扩增呈阳性的植株有98株。因此,以收获的转化处理种子为基数,通过超声波辅助花粉介导法对甜菜碱醛脱氢酶(BADH)基因转化时的转化效率为21.1%。(2)本试验以海‘92-1’转基因玉米株系作父本和13株不同的金黄96C转基因玉米株系作母本进行杂交所得13个杂交种作为试验材料,进行转基因玉米杂交后代农艺性状调查。通过与非转基因玉米杂交后代的农艺性状进行比较和抗病性鉴定,可以看出转基因玉米杂交后代的发病率明显低于非转基因玉米杂交后代,转基因和非转基因玉米杂交后代在株高、穗位高、穗长、籽粒中和百粒重五个性状上存在明显差异,在穗粗、穗重和穗行数等性状上面差异显著,综合分析农艺性状选出了两个优良的杂交组合2008060×海92-1(chi)和2008066×海92-1(chi)。(3)通过上述的两个实验可以得出超声波辅助花粉介导法在玉米转基因研究中是一种行之有效的转化方法。通过对用超声波辅助花粉介导法获得的转基因玉米植株进行杂交后代的农艺性状调查,从中选出了两个各种农艺性状明显优于对照的杂交组合,从而说明转基因育种技术在培育玉米新品种方面具有重要的作用。

全文目录


中文摘要  8-10ABSTRACT  10-12引言  12第一章 文献综述  12-23  1.1 玉米抗旱耐盐碱、抗病性研究的紧迫性及意义  12-13  1.2 抗旱耐盐机理研究及其进展  13-16    1.2.1 抗旱耐盐碱机理的研究  13-14    1.2.2 抗旱耐盐碱研究进展  14-15    1.2.3 甜菜碱醛脱氢酶基因研究进展  15-16  1.3 玉米病害种类及其抗病研究进展  16-17    1.3.1 玉米的病毒病  16-17    1.3.2 玉米的真菌病  17    1.3.3 玉米的细菌病  17  1.4 植物基因工程研究进展  17-20    1.4.1 载体系统转化法  18    1.4.2 DNA直接遗传转化法  18-19    1.4.3 种质系统转化法  19-20  1.5 转基因玉米研究进展及应用  20-21  1.6 转基因玉米应用于常规育种的研究进展  21-22  1.7 本论文的研究目的及意义  22-23第二章 超声波辅助花粉介导玉米转基因体系的建立  23-35  2.1 材料  23-24    2.1.1 受体材料  23    2.1.2 供体质粒  23    2.1.3 主要实验仪器  23    2.1.4 试剂  23-24  2.2 方法  24-28    2.2.1 最适蔗糖溶液浓度的选择  24-25    2.2.2 超声波处理强度的选择  25    2.2.3 质粒DNA的制备与提取  25-26    2.2.4 转化方法  26    2.2.5 卡那霉素抗性筛选  26-27    2.2.6 T_1代转化植株的分子检测  27-28  2.3 结果与分析  28-32    2.3.1 不同浓度的蔗糖溶液对花粉粒的影响  28-29    2.3.2 不同的超声波处理强度对花粉粒的影响  29    2.3.3 T_0代植株的结实情况  29-30    2.3.4 卡那霉素最低致死浓度确定及其T_1代植株抗性筛选结果  30-31    2.3.5 T_1代PCR扩增检测结果  31-32  2.4 结论与讨论  32-35    2.4.1 结论  32    2.4.2 讨论  32-35第三章 转基因玉米杂交后代农艺性状分析  35-45  3.1 实验材料  35-36  3.2 实验方法  36  3.3 实验结果  36-44    3.3.1 发病率统计结果  36-37    3.3.2 株高和穗位高统计  37-38    3.3.3 考种结果  38-43    3.3.4 小区产量统计结果  43-44  3.4 结论和讨论  44-45    3.4.1 结论  44    3.4.2 讨论  44-45第四章 结论  45-46  4.1 超声波辅助花粉介导玉米转基因体系的建立  45  4.2 转基因玉米杂交后代农艺性状调查研究结果  45  4.3 结论  45-46参考文献  46-52致谢  52-53个人简介  53-54攻读学位期间取得的研究成果  54-56

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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 禾谷类作物 > 玉米（玉蜀黍）
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