抗虫转Cry1Ac-2A-gna基因甘蔗的初步安全性评价

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中文摘要：近年来，随着基因工程的飞速发展，转基因作物的安全性问题已成为国际社会关注的热点，同时转基因作物的安全性评价也是其能否顺利推广的关键所在。本课题在前期研究获得转Cry1Ac-2A-gna基因甘蔗，并筛选出优良株系Bt2、Bt17的基础上，对抗虫基因甘蔗Bt2、Bt17株系进行初步安全性评价。获得抗虫转基因甘蔗T-DNA插入侧翼序列，分析Cry1Ac及gna在抗虫转基因甘蔗后代中能否稳定遗传，从转录和翻译水平分析外源基因的表达;测定抗虫转基因甘蔗的农艺性状，并对其抗虫性进行分析;通过检测外源基因水平漂移情况、测定土壤理化性质及土壤酶活性，对其环境安全性进行初步评价，旨在为抗虫转基因优良株系Bt2、Bt17的环境释放及顺利推广奠定基础，对发展我国甘蔗生产、促进经济建设具有重要现实意义。本课题主要研究结果如下: 1.明确抗虫转基因甘蔗优良株系Bt2、Bt17的分子特征。SouthernBlot结果显示外源基因成功整合到T3代Bt2、Bt17抗虫株系中，并且以单拷贝的形式插入甘蔗基因组，说明Cry1Ac及gna基因在抗虫转基因甘蔗T3代无性繁殖中并未发生丢失;获得抗虫转基因甘蔗优良株系Bt2、Bt17的T-DNA插入侧翼序列;分析外源基因在两株系中的相对表达量，发现在Bt2、Bt17T3代根、茎、叶中均有Cry1Ac及gna的表达，并且Cry1Ac基因的表达量都高于gna，外源基因在茎中的相对表达量最低的结果与T0-T2代基本一致，Bt2株系中gna的相对表达量在叶中最高的结果与T0-T2代一致;ELISA分析表明Cry1AC蛋白的表达量在两个抗虫转基因株系中都高于GNA，结果与RT-qPCR一致。说明抗虫转基因甘蔗优良株系Bt2、Bt17基本能够稳定遗传。 2.测定抗虫转基因株系Bt2、Bt17T3代的部分田间农艺性状，其中抗虫转基因株系的有效茎数显著高于对照，产量方面Bt17极显著高于对照。其他农艺性状与对照相比并无差异。同时对转基因甘蔗的抗虫性进行评价，发现转基因抗虫株系的虫孔密度及枯心率均低于非转基因对照组，反映了抗虫转基因甘蔗具有生产价值。 3.对抗虫转基因甘蔗进行初步环境安全性评价。检测抗虫转基因株系Bt2、Bt17外源基因漂移的情况，发现外源基因并未漂移到土壤微生物及杂草中，说明目前并未发生外源基因的漂移;抗虫转基因甘蔗不影响根系土壤pH值、土壤含水量、土壤蔗糖酶活性;Bt2不影响土壤磷酸酶活性，Bt17土壤酸性磷酸酶活性显著高于对照38.59％，土壤中性磷酸酶活性显著高于对照30.36％，土壤碱性磷酸酶活性显著低于对照65.65％，说明抗虫转基因甘蔗不会影响根系土壤蔗糖酶活性，但可能会影响土壤磷酸酶的活性。

作者：

万玥

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关键词：

转基因甘蔗分子特征农艺性状 Cry1Ac-2A-gna基因安全性评价

授予学位：

硕士

学科专业：

生物工程

导师：

张树珍

学位年度：

2019

学位授予单位：

南京农业大学

语种：

中文

中图分类号：