超表達BOR1基因提高油菜硼效率的研究.pdf

1、硼是植物生長發(fā)育所必需的微量營養(yǎng)元素。硼在土壤中以無電荷形式H3BO3被植物根系吸收利用。在我國,尤其是在長江中下游地區(qū)土壤供硼不足現象較為嚴重,施用硼肥已成為該地區(qū)硼敏感作物生產的重要農藝措施,比如油菜和棉花。在擬南芥中研究發(fā)現,超表達硼酸轉運子基因BOR1能夠在缺硼條件下提高植株對硼的吸收轉運和種子產量。本研究通過轉基因的方法將BOR1導入甘藍型油菜“Westar10”,獲得超表達BOR1基因的植株,然后設置不同的表型鑒定實驗來研究

2、其在缺硼條件下的長勢及對硼的吸收利用和硼效率。獲得的主要研究結果如下:
　　 1.轉基因植株的獲得和篩選。通過農桿菌介導的遺傳轉化法,獲得了13個超表達BOR1的轉化子。自交繁種后,利用T2代L1,L2,L3三個株系的種子,進行Kan篩選和PCR驗證,從中分別獲得3、3和5個無分離的家系,并利用其T3代種子進行篩選驗證。目前已經獲得T4代轉基因植株。
　　 2.外源基因BOR1的表達及拷貝數鑒定。利用RT-PCR分析轉基

3、因植株不同時期外源基因BOR1在RNA水平上的表達,結果表明轉基因植株能夠穩(wěn)定表達外源基因；通過Southern雜交分析外源基因的拷貝數,結果顯示L1和L2為雙拷貝株系,L3為單拷貝株系。
　　 3.轉基因植株苗期表型鑒定。水培試驗結果表明:在嚴重缺硼水平下(0.15μM),轉基因植株的長勢比野生型有優(yōu)勢,3個轉基因材料的地上部硼含量和累積量與對照野生型相比,均有不同程度的提高,其中L1和L2的地上部硼含量達到野生型的2倍之多,

4、L1、L2和L3的地上部硼累積量均達到野生型的2-3倍。
　　 4.T1代和T3代轉基因植株全生育期表型鑒定。土培試驗結果如下:T1代實驗表明,在中度缺硼(0.25 mg/kg)時,L1和L2的單株角果數、單株產量和含油量相對于野生型都明顯增加,其中L1單株產量比野生型提高了43％；L3在嚴重缺硼(0.09 mg/kg)時苗期地上部含硼量和中度缺硼(0.25 mg/kg)時籽粒硼含量顯著提高,但單株產量與野生型差異不明顯。T3代