轉(zhuǎn)SrMV-P-,1-基因甘蔗的遺傳穩(wěn)定性評價及抗病的生理基礎(chǔ)分析.pdf

1、甘蔗花葉病是一種世界性的病害,目前病毒基因工程在甘蔗抗花葉病育種中得到廣泛的應(yīng)用。農(nóng)業(yè)部甘蔗生理生態(tài)與遺傳改良實驗室于2005年利用基因槍技術(shù)成功的將SrMV-P1基因轉(zhuǎn)入受體材料FN95-1702中,獲得6個轉(zhuǎn)基因無性系。本研究以上述轉(zhuǎn)SrMV-P1基因為材料,對T3代轉(zhuǎn)基因甘蔗的遺傳穩(wěn)定性、產(chǎn)質(zhì)量性狀進(jìn)行評價,并研究在病毒脅迫下轉(zhuǎn)基因甘蔗的活性氧代謝和酚類代謝的變化。結(jié)果表明:
　　 SrMV-P1基因能夠有效地提高甘蔗抗花

2、葉病能力。對轉(zhuǎn)基因甘蔗3個世代的田間發(fā)病率進(jìn)行調(diào)查,轉(zhuǎn)基因甘蔗的發(fā)病率都低于5％,轉(zhuǎn)基因甘蔗田間發(fā)病率明顯低于受體材料與空載P7,其中TF64表現(xiàn)高抗,三年間均沒有發(fā)病。對T3代轉(zhuǎn)SrMV-P1基因甘蔗的SrMV-P1基因進(jìn)行PCR檢測,在轉(zhuǎn)基因甘蔗中仍然能檢測到SrMV-P1,基因,而FN95-1702未能檢測到目的基因。說明SrMV-P1基因在轉(zhuǎn)基因甘蔗中能夠穩(wěn)定遺傳。
　　 對T3代轉(zhuǎn)SrMV-P1基因甘蔗產(chǎn)質(zhì)量性狀進(jìn)行評

3、價,結(jié)果表明:轉(zhuǎn)基因甘蔗的生長速度明顯比非轉(zhuǎn)基因甘蔗快,轉(zhuǎn)基因無性系TF37、TF50、TF53、TF63、TF64和TF67的株高顯著高于轉(zhuǎn)基因無性系TF50和對照受體材料與空載P7。除轉(zhuǎn)基因無性系TF64外,其他轉(zhuǎn)基因甘蔗的莖徑均與受體材料和空載對照無顯著差異。6個轉(zhuǎn)基因無性系的產(chǎn)量均比P7高,且高出5.51％～43.30％,其中TF50、TF53、TF63、TF67的產(chǎn)量比FN95-1702高出了8.22％～21.38％。在工藝性

4、狀方面上,6個轉(zhuǎn)基因株系的錘度、轉(zhuǎn)光度、蔗汁糖分、視純度、重力純度、甘蔗纖維分分別比FN95-1702高出5.00％～24.36％、10.15％～36.52％、9.61％～37.07％、4.65％～9.73％、3.29％～10.25％、3.01％～21.54％和0.37％～26.26％。對轉(zhuǎn)基因甘蔗T1-T3代的產(chǎn)質(zhì)量性狀進(jìn)行模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)綜合評價可以看出TF53,TF64在三個世代中始終表現(xiàn)優(yōu)異,FN95-1702和空載P7的表現(xiàn)較

5、差。
　　 對轉(zhuǎn)SrMV-P1基因中蔗糖酸性轉(zhuǎn)化酶在甘蔗工藝成熟期前活性較高,有助于甘蔗的營養(yǎng)生長,隨著工藝成熟期的到來,蔗糖中性轉(zhuǎn)化酶的活性逐漸上升,有助于甘蔗的糖分積累。FN95-1702與P7由于受到病毒的侵染,甘蔗糖代謝較為混亂。
　　 通過對轉(zhuǎn)SrMF-P1基因抗病的生理生化機(jī)制研究表明:在四次甘蔗花葉病毒接種過程中,轉(zhuǎn)基因甘蔗TF53、TF64的H2O2、O2均呈一定規(guī)律性變化,并在接種后期其含量處于一個較低

6、的水平;受體材料FN95-1702和P7在整個接種過程中,H2O2、O2-的變化極不規(guī)則,并在接種后期其含量維持在一個較高水平。對比接種前后丙二醛含量,發(fā)現(xiàn)受體材料FN95-1702和P7在病毒接種后其丙二醛含量比接種前分別提高了58.59％和42.38％,而轉(zhuǎn)基因無性系TF53和TF64的丙二醛含量并無明顯提高。對保護(hù)酶的研究表明:轉(zhuǎn)基因無性系TF53、TF64在接種病毒后,POD和SOD的活性維持在一個較高水平,有利于清除多余的活性