楊樹抗性基因在擬南芥中的轉(zhuǎn)化及應(yīng)用.pdf

1、棉鈴蟲(Helicoverpaarmigera)是世界性重要農(nóng)業(yè)害蟲,它危害范圍廣、繁殖潛力大,對環(huán)境適應(yīng)能力強。長期以來棉鈴蟲的防治主要是依賴化學(xué)農(nóng)藥,由于化學(xué)農(nóng)藥不合理的使用,使棉鈴蟲的抗性劇增,防治效果極不理想。同時,大量的化學(xué)合成農(nóng)藥的使用,也向環(huán)境釋放了大量的化學(xué)合成物質(zhì),直接或間接地對環(huán)境、生物和人類的健康構(gòu)成了極大的威脅,也成為經(jīng)濟及社會發(fā)展的重大障礙因素之一。因此,進行生物防治是非常必要的。在本研究中,將三個雜交楊(Po

2、pulustrichocarpa×美洲黑楊)基因PtdKTI5,PtdWIN4,PtdPOP3和1個白楊(PopulustremuloidesMichx)基因PtKTI2分別轉(zhuǎn)入擬南芥(Arabidopsisthaliana)進行過量表達。通過RT-PCR分析,證實了每個轉(zhuǎn)基因擬南芥品系在轉(zhuǎn)錄水平上的高表達。用這四種轉(zhuǎn)基因擬南芥喂養(yǎng)棉鈴蟲,并評估了其發(fā)育情況,體重變化以及存活率。結(jié)果表明:這四個楊樹防御相關(guān)基因?qū)γ掴徬x幼蟲和化蛹階段表現(xiàn)

3、出不同程度的抗蟲作用,可用于植物基因工程來進行作物改良。
　　林木抗逆、材性、生長發(fā)育等重要性狀多是由多基因、多條信號途徑交叉控制的復(fù)雜性狀。林木基因工程研究雖然取得了一定進展,但目前克隆得到的單個基因在育種上的作用有限。植物經(jīng)過長期進化,在染色體中形成了針對某性狀的自然存在的基因簇。將外源基因簇導(dǎo)入植物基因組的同一位點,有可能賦予受體由多基因控制的新性狀。大片段基因簇的同步插入還可以在一定程度上克服轉(zhuǎn)基因帶來的位置效應(yīng),減少基因

4、沉默等不良現(xiàn)象。把多個以上協(xié)同作用的基因同時轉(zhuǎn)入植物,將會獲得比單基因轉(zhuǎn)化更能獲得理想的結(jié)果。胡楊是楊柳科楊屬胡楊亞屬的一種植物,常生長在沙漠中,它耐寒、耐旱、耐鹽堿、抗風沙,并具有很強的生命力。本課題將以胡楊為材料,在前期獲得的胡楊基因組大片段可轉(zhuǎn)化細菌染色體庫基礎(chǔ)上,結(jié)合大片段DNA轉(zhuǎn)化技術(shù),獲得擬南芥突變體庫,進行基因功能驗證,篩選出具有潛在育種價值的關(guān)鍵基因(簇)及調(diào)控元件,分離鑒定一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的優(yōu)良性狀相關(guān)基因(簇)及