转bar基因水稻向普通野生稻的基因漂流及与开花习性的关系

论文摘要

本文观察普通野生稻（下面简称普野）和转bar基因水稻B2的开花习性,如花期、花时、柱头外露率、颖花开张角、开颖时间、闭颖时间等,以转bar基因水稻品种B2为花粉供体、野生稻为受体进行田间实验,研究转bar基因水稻向不同居群普野的基因漂流频率,进而探索转基因水稻向普野的基因漂流频率的差异及与普野开花习性的关系。研究结果如下：采用转基因花粉供体B2分期播种,使得花粉供体与不同居群的普野材料花期相遇。B2与不同野生稻高峰花期相遇天数的比率有所不同,葵山普野、福石普野的最高,均为41.67%,万宁普野38.46%,朋山普野36.36%,澄迈普野、东方普野均为35.71%,儋州普野、元江普野均为0。集中花时相遇的比率也不相同,葵山普野的最高,为71.43%；万宁普野的最低,为36.67%；其它材料介于56.67%-69.23%之间。不同居群普野的柱头总外露率都很高,其中儋州普野、元江普野、澄迈普野均达100%,其它的介于95.74%-99.52%之间,朋山普野、万宁普野与其它材料存在显著性差异。柱头双外露率从小到大排列顺序是：朋山普野<东方普野<葵山普野<万宁普野<儋州普野<澄迈普野<福石普野<元江普野。儋州普野、葵山普野的开颖时间比较长,与其它材料存在显著差异。东方普野、元江普野、儋州普野的闭颖时间比较短,与其它材料存在显著差异。不同居群普野开颖角度介于31.0°-39.8°,开颖角度从小到大排列顺序是：朋山普野<万宁普野<儋州普野<福石普野<葵山普野<澄迈普野<东方普野<元江普野。转bar基因水稻向不同居群普野基因漂流频率最高的是葵山普野13.60%,最低的是元江普野3.55%,其它材料介于4.00%-13.00%之间,即福石普野12.02%,葵山普野13.60%,儋州普野4.36%,东方普野7.87%,澄迈普野10.43%,万宁普野5.76%。野生稻开花习性对基因漂流有显著影响。花期、花时对不同普野居群的基因漂流频率的影响最为重要,开花期重叠度越高基因漂流会越易发生,漂流频率也随着开花期重叠度增加而增加。柱头总外露率无显著差异的情况下,柱头双露率高的漂流频率会增大。颖花开放程度和时间对漂流频率有一定影响,即开颖时间越长、开颖角度越大都在一定程度上增大漂流频率。基因漂流频率受多个因素的综合影响,其中以花期、花时重叠度的影响为最大。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 1 引言
• 1.1 中国野生稻概述
• 1.1.1 中国野生稻的发现过程
• 1.1.2 中国野生稻种类地理分布情况
• 1.1.3 中国野生稻的植物学特征
• 1.1.4 中国野生稻的生态学特性及生态环境
• 1.1.5 中国野生稻的价值
• 1.1.5.1 野生稻的重要性
• 1.1.5.2 野生稻具有巨大的研究开发潜力
• 1.1.5.3 野生稻为中国水稻育种作出的巨大贡献
• 1.1.6 中国野生稻的濒危现状及保护措施
• 1.1.6.1 中国野生稻的濒危现状
• 1.1.6.2 中国野生稻的保护措施
• 1.2 转基因水稻的研究及现状
• 1.3 转基因作物基因漂移及其潜在的环境风险研究
• 1.3.1 基因飘移的概念
• 1.3.2 转基因飘移途径及其潜在的生态风险
• 1.3.2.1 转基因植物外源基因逃逸途径
• 1.3.2.2 转基因漂流所造成的影响
• 1.3.3 转基因逃逸的控制策略
• 1.3.3.1 转基因逃逸的宏观控制策略
• 1.3.3.2 转基因逃逸的微观控制策略
• 1.4 研究目的和意义
• 2. 不同普通野生稻居群和转bar基因水稻开花习性及生殖特性的研究
• 2.1 研究材料
• 2.2 方法
• 2.2.1 普通野生稻居群和转bar基因水稻花期的观察
• 2.2.2 普通野生稻居群和转bar基因水稻开花历期观察
• 2.2.3 普通野生稻居群和转bar基因水稻日开花历时的观察
• 2.2.4 颖花性状及开放过程观察
• 2.2.5 花粉育性的观测
• 2.2.6 结实率调查
• 2.3 结果和分析
• 2.3.1 普通野生稻居群和转bar基因水稻花期的观察
• 2.3.2 普通野生稻居群和转bar基因水稻开花历期观察
• 2.3.3 普通野生稻居群和转bar基因水稻日开花历时的观察
• 2.3.4 颖花性状及开放过程观察
• 2.3.5 花粉育性的观测
• 2.3.6 结实率调查
• 2.4 讨论
• 3. 转bar基因水稻向部分不同居群普通野生稻的基因漂流频率的研究
• 3.1 材料和方法
• 3.1.1 花粉供体
• 3.1.2 花粉受体
• 3.1.3 实验点田间设计
• 3.1.4 花期调节
• 3.1.5 取样和种子处理
• 3.1.6 Basta抗性植株的PCR鉴定
• 3.1.6.1 野生稻苗期叶片总DNA提取
• 3.1.6.1.1 试剂
• 3.1.6.1.2 DNA提取步骤
• 3.1.6.2 bar基因的PCR扩增
• 3.1.6.2.1 PCR反应体系
• 3.1.6.2.2 PCR扩增反应条件
• 3.1.6.2.3 琼脂糖凝胶电泳
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 不同居群普野与花粉供体的花期
• 3.2.2 不同居群普通野生稻的收获种子数、出芽数和出芽率
• 3.2.3 不同居群普通野生稻的播种后的成活总苗数与抗性苗数
• 3.2.4 bar基因向不同材料的基因漂流频率计算
• 3.3 讨论
• 4 转bar基因水稻向不同普通野生稻居群的基因漂流频率与开花习性的关系
• 4.1 花期与基因漂流频率的相关性
• 4.2 花时与基因漂流频率的相关性
• 4.3 柱头外露率和颖花特点与基因漂流频率的相关性
• 结论
• 参考文献
• 研究生在读期间发表文章
• 致谢