利用CHG基因和NPR1基因提高煙草抗病性的研究.pdf

1、本試驗以野生型煙草“革新1號”的葉盤為受體，通過根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)法將具有廣譜抗真菌作用的幾丁質(zhì)酶基因與β-1，3-葡聚糖酶基因構(gòu)成的雙價防衛(wèi)基因(CHG)和病程相關(guān)基因非表達(dá)子1(NPR1基因)分別轉(zhuǎn)化煙草和共同轉(zhuǎn)化煙草，再對所獲得的轉(zhuǎn)基因植株進(jìn)行分子檢測和抗病性檢測，并比較了不同轉(zhuǎn)基因植株的抗病效果，其主要結(jié)果如下： 1.單轉(zhuǎn)CHG基因植株分子生物學(xué)鑒定對經(jīng)抗性篩選得到的轉(zhuǎn)基因植株進(jìn)行PCR檢測，結(jié)果表明：21棵轉(zhuǎn)基因植株顯示出

2、與陽性對照質(zhì)粒pZ100相同的特異條帶，非轉(zhuǎn)化植株未出現(xiàn)與陽性對照相同的特異條帶。 2.單轉(zhuǎn)NPR1基因植株分子生物學(xué)鑒定對經(jīng)抗性篩選得到的轉(zhuǎn)基因植株進(jìn)行GUS組織化學(xué)檢測，初步篩選確定得到26棵GUS陽性轉(zhuǎn)基因植株。對GUS陽性的植株做PCR檢測，結(jié)果表明：每個GUS陽性植株均顯示與陽性對照質(zhì)粒pCAMBIA1301-35SN相同的特異條帶，非轉(zhuǎn)化植株未出現(xiàn)與陽性對照相同的特異條帶。 3.CHG基因和NPR1基因共轉(zhuǎn)化

3、植株分子生物學(xué)鑒定對經(jīng)抗性篩選得到的轉(zhuǎn)基因植株進(jìn)行GUS組織化學(xué)檢測，初步篩選確定得到19棵GUS陽性轉(zhuǎn)基因植株。對GUS陽性的植株做PCR檢測，結(jié)果表明：每個GUS陽性植株均顯示與陽性對照質(zhì)粒pCAMBIA1301-35SN相同的特異條帶，19棵GUS陽性植株中15棵植株出現(xiàn)與陽性對照質(zhì)粒pZ100相同的特異條帶，非轉(zhuǎn)化植株未出現(xiàn)與陽性對照相同的特異條帶。 4.轉(zhuǎn)基因植株抗病性檢測將轉(zhuǎn)基因煙草植株進(jìn)行炭疽菌接種試驗，結(jié)果表明：

4、接種病菌后第7天三種轉(zhuǎn)基因后代植株病情指數(shù)分別為：單轉(zhuǎn)CHG基因的轉(zhuǎn)基因植株病情指數(shù)為33.45±0.95﹪、單轉(zhuǎn)NPR1基因的轉(zhuǎn)基因植株病情指數(shù)為37.72±1.48﹪、CHG基因和NPR1基因共轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)基因植株病情指數(shù)為20.26±0.66﹪，而對照植株的病情指數(shù)為79.09±0.99﹪。統(tǒng)計分析表明，轉(zhuǎn)基因煙草與非轉(zhuǎn)基因煙草對炭疽病的抗性有極顯著差異，其中共轉(zhuǎn)化獲得的轉(zhuǎn)基因煙草植株抗性與其余三組的抗性差異最顯著； 對轉(zhuǎn)基因煙

5、草植株接種煙草花葉病毒并統(tǒng)計病情指數(shù)，結(jié)果顯示：接種后第9天統(tǒng)計單轉(zhuǎn)CHG基因的轉(zhuǎn)基因植株病情指數(shù)為55.67±1.36﹪、單轉(zhuǎn)NPR1基因的轉(zhuǎn)基因植株病情指數(shù)為54.17±1.03﹪、CHG基因和NPR1基因共轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)基因植株病情指數(shù)為52.17±1.19﹪，而非轉(zhuǎn)基因植株的病情指數(shù)為61.00±1.00﹪。由數(shù)據(jù)分析可見轉(zhuǎn)基因煙草植株比非轉(zhuǎn)基因煙草植株對煙草花葉病毒的病情指數(shù)略有降低，但統(tǒng)計分析表明二者之間無顯著差異。 本研究

6、的主要創(chuàng)新之處：首次將NPR1基因轉(zhuǎn)入煙草，獲得了比對照對炭疽病抗性增強的轉(zhuǎn)基因后代；同時又將CHG基因和NPR1基因共同轉(zhuǎn)化煙草，獲得了比單轉(zhuǎn)CHG基因和單轉(zhuǎn)NPR1基因?qū)μ烤也】剐愿鼜姷霓D(zhuǎn)基因煙草。本試驗所選用的受體材料“革新1號”煙草是大田栽培品種。因此，本試驗的成功研究不僅為今后利用常規(guī)育種技術(shù)培育能夠抵抗多種真菌病害煙草提供了優(yōu)質(zhì)的種質(zhì)資源，同時也獲得了一個在煙草生產(chǎn)中有可能直接被利用的新“革新1號”，由此將提高煙草生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)