1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
课题意义
随着转基因作物的大量种植,其抗性基因向野生近缘种的渗入也越来越受到人们的关注[1]。基因渗入就是一个物种通过杂交和连续回交对另一物种进行的基因修饰[2]。抗除草剂转基因油菜(brassicanapus,2n=38=aacc)已经在生产中广泛应用,因此,关于基因能否渗入其近缘杂草中已经有大量试验报道[3、4]。基因渗入是一个复杂的过程,其成功与否受很多方面的影响,特别是(1)转基因在杂交和回交后代中的持续传递能力;(2)后代染色体的重组、整合和遗传的稳定性;(3)携带转基因的后代在自然环境中的生存、定植能力[5-9]。
转基因作物中的抗性基因能否稳定渗入近缘种并长期保持十分关键,稳定的遗传会让杂种在相应选择压下表现出优势,造成严重的生态威胁。孟德尔遗传规律是最基本的遗传规律,在多数转基因杂交、回交试验中也同样适用。然而,在转基因油菜和野萝卜(raphanusraphanistrum)组成的回交后代中,出现了染色体结构的不稳定,抗性遗传率小的现象[10]。在转基因油菜和芜菁(b.rapa)的回交试验中发现,存在c染色体上的抗性基因以较低频率被传递[11]。可见,正确理解抗性基因在杂交后代以及回交后代中的遗传规律十分重要,且需要通过独立的实验来验证。
2. 研究的基本内容和问题
研究的目标、内容和拟解决的关键问题
一、研究目标
了解携带抗草丁膦基因、异细胞质的回交1代子3代、回交2代子2代、回交3代子1代(分别以野芥菜为母本和父本获得)的适合度;了解抗性基因在回交1代子3代、回交2代子2代、回交3代子1代中自交子代中的传递规律。
3. 研究的方法与方案
研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析
一、研究方法
1)实验材料:野芥菜(b.junceavar.gracilis),采集于南京江浦,抗草丁膦转基因油菜(swallow,libertylink,eventhcn92)来自加拿大,纯合、含有2个拷贝的(连锁)的pat基因。通过杂交、回交获得抗草丁膦转基因油菜和野芥菜的回交1代子3代、回交2代子2代、回交3代子1代。
4. 研究创新点
特色或创新之处
本实验对BC1F3、BC2F2、BC3F1的温室适合度进行研究。比较这些后代之间以及与野芥菜之间的差异,同时分析抗草丁膦基因在这些后代的自交子代中的传递频率,其研究结果可以为抗草丁膦转基因油菜向野芥菜的渗入提供科学的试验依据。
5. 研究计划与进展
研究计划及预期进展
2013.1至2013-8,对种植的携带抗性基因的回交1代子3代、回交2代子2代、回交3代子1代进行培养,在开花时套袋,成熟后收获,并测定适合度指标。
2013.9-至2014-1,种植回交1代子4代、回交2代子3代以及回交3代子2代,进行抗性筛选,分析抗性基因在后代中的传递规律。
