论文部分内容阅读
随着我国经济的发展及人民生活水平的提高,植物油需求逐年增加,供需关系紧张,目前大部分植物油依赖从国外进口。棉花作为主要的纤维作物,在我国种植面积大,作为副产物的棉籽总产量巨大;棉籽具有丰富的蛋白质、维生素E及不饱和脂肪酸,在保证棉花纤维产量和品质不受影响,也不增加耕地面积的前提下,提高棉籽的含油量及改良棉籽油脂肪酸组分,对增加我国植物油的产量和品质具有重要意义。二酰甘油酰基转移酶（DGAT）是生物体内三酰甘油（TAG）合成过程中最后一步反应酶,也是限速酶;研究表明,超表达DGAT能够提高油分在植物体内的积累。本研究对本实验室已经获得的转GhDGAT1基因棉花后代（T3T5）进行多年多点种植,验证其表达的稳定性,以期获得纯合的、稳定的转基因高油棉花种质。根据不同脂肪酸的合成机理,选择控制油酸向亚油酸转化的关键基因GhFAD2-1,构建RNAi载体,转化棉花,以期创造高油酸低亚油酸棉花种质,并通过对其后代（T2T4）多年多点种植,验证其遗传稳定性。主要结果如下:（1）从7个αGP启动子转基因株系（αGP-GhDGAT1）和4个35S启动子转基因株系（35S-GhDGAT1）中,筛选到了2个单拷贝转化事件AGP1与AGP2,均为转αGP-GhDGAT株系。经测定,AGP1与AGP2的表达量、酶活性及三酰甘油（TAG）含量均高于其阴性对照。通过对这2个株系的种子含油量进行多年多点测定,含油量比阴性对照高、且能够稳定遗传给后代,种植于湖北鄂州的T5代AGP1、AGP2两个转基因系与对照相比含油量分别提高3.55%、3.61%（P<0.01）。同时这两个株系的农艺性状、纤维品质及光合特性,与对照植株相比没有显著的差异。（2）构建GhFAD2-1基因的RNAi载体并在棉花上进行遗传转化,共获得GhF AD2-1转基因阳性株系16个,14个转化事件;经T2代初步筛选,筛选出FAD-5、FAD-11、FAD-14这3个高油酸低亚油酸的转基因株系。（3）通过对FAD-5、FAD-11、FAD-14株系多年多点（T2T4）的种植及脂肪酸测定,其中FAD-5、FAD-11的表型能够稳定遗传给后代。根据Southern杂交结果,FAD-5为双拷贝,FAD-11为三拷贝。2018年,种植于湖北武汉的T4代两个转基因株系的油酸与对照相比（WT、FAD-11N）分别从18.18%、18.86%提高到58.92%、46.88%,亚油酸含量分别从51.54%、51.19%降低到15.27%、26.44%;与对照植株相比,转基因株系的农艺性状、纤维品质及光合特性没有显著差异。