转BpGH3.5基因白桦优良株系选择

编号 zgly0001678572

文献类型 期刊论文

文献题名 转BpGH3.5基因白桦优良株系选择

作者 于嘉俐  王楚  公欣桐  李继唐  刘桂丰  姜静 

作者单位 东北林业大学林木遗传育种国家重点实验室 

母体文献 北京林业大学学报 

年卷期 2019年09期

年份 2019 

分类号 S792.153 

关键词 白桦  转基因  生长素酰胺合成酶基因(GH3.5)  IAA  优良株系 

文摘内容 【目的】植物生长素酰胺合成酶基因家族(GH3s)为典型的植物生长素初级/早期响应基因,多数家族基因可通过调节植物体内游离IAA的浓度实现对生长发育的调控。故此,采用基因工程育种技术将BpGH3.5正义链、反义链导入白桦基因组中,预期获得速生转基因白桦新品种。【方法】以7年生白桦转BpGH3.5基因的54个正、反义链株系及对照(WT)株系为研究对象,测定树高、胸径及材积等生长指标,采用PCR及qRT-PCR技术分别检测转正、反义链各5个株系目标基因的遗传稳定性及相对表达量,同时采用ELISA技术测定游离IAA含量。【结果】PCR扩增显示,转基因株系中的nptⅡ外源基因均为阳性;qRT-PCR分析显示,5个转正义链株系中BpGH3.5基因表达量均显著高于WT株系,相反,5个转反义链株系中内源BpGH3.5基因表达量均显著下调,即BpGH3.5反义链导入白桦基因组后干扰了白桦BpGH3.5基因的表达。内源游离IAA含量测定显示,转BpGH3.5正义链株系的IAA含量低于或显著低于WT株系,5个转反义链株系均显著高于WT株系(P <0.01),其IAA含量均值高于WT株系的52.26%。7年生转BpGH3.5白桦的树高、胸径及材积生长性状在株系间的差异达到了极显著水平(P <0.01),在树高、胸径及材积生长指标高于群体均值的转基因株系中,转反义链株系占80%以上,认为BpGH3.5反义链导入白桦基因组中通过抑制BpGH3.5基因的表达,削弱IAA氨基酸化的能力,进而释放更多游离IAA从而促进白桦的生长。采用主成分分析法,选出10个速生的转反义链株系,这些株系的树高、胸径及材积均值较群体均值分别高8.55%、19.28%、50.42%,材积的平均遗传增益为36.3%。上述入选株系为后续转BpGH3.5白桦的环境释放提供参考。【结论】BpGH3.5反义链导入白桦基因组中,能够抑制BpGH3.5基因的表达,同时释放更多游离IAA而促进白桦的生长,采用主成分分析法,选出10个优良株系。