摘要
玉米作为主要的粮食作物，在经济和农业发展中占有重要地位。在环境问题日益突显、市场竞争白热化的背景下，传统玉米育种与生产已不能满足当下社会发展的需要，因此，利用遗传工程技术来改良现有玉米品质，培育新型的、具有优良性状的玉米品种有着巨大的经济效益和深刻的现实意义。 类胡萝卜素在生物机体中发挥着重要作用，既参与光复合体的光捕获行为，保护植物免受光氧化损伤，又是重要植物激素脱落酸和维生素 A的前体。本研究拟通过遗传工程技术将外源基因LcIPI和Bar导入玉米中，丰富玉米营养，增强玉米对非生物胁迫的抗性，加大玉米对除草剂草铵膦的耐受程度，降低杂草的竞争效应，从而提高农业生产效率，为培育高类胡萝卜素含量的玉米新品种奠定基础。 本研究采用成熟胚原位转化法将LcIPI转入玉米天塔五母本Hoo-108中，T1代幼苗分别用500 mg·L-1和750 mg·L-1的草铵膦溶液进行筛选，PCR检测后获得18株T1代阳性植株，自交后收种。将T2代种子种植于海南，三叶期时用750 mg·L-1的草铵膦溶液进行筛选， PCR检测后共获得了53株T2代阳性植株。选取5个T2代阳性株系进行跟踪试验，将该5个株系的种子在天津春播，通过750 mg·L-1草铵膦筛选和PCR检测，获得129株T3代阳性植株，且阳性比率皆在60%以上。对T3代阳性植株叶片进行光合速率及类胡萝卜素HPLC分析，其光合速率及类胡萝卜素各组分含量均高于非转基因植株，其中β-胡萝卜素含量更是提高了59.35%。对比 T2、T3代植株和非转基因植株的农艺性状可知，它们在物候期、生育期、生长性状及穗部性状方面均无明显差异，在抗倒伏能力及百粒重指标上转基因玉米略有优势。
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