基因枪法转化水稻E32后代非目标农艺性状变异的研究

采用基因枪法将4个抗真菌性病害基因(RAC22、RCH10、β-1,3-Glu和B-Rip)导入超级稻(Oryza sativa L.)恢复系E32中,经选择获得10个T4代转基因株系。分蘖盛期纹枯病抗性鉴定表明外源基因已在转基因株系中得到表达并获得抗性,这些转基因株系除了产生抗病性等目标性状的变异外,还发生生育期、植株形态、谷粒外观及产量性状等非目标农艺性状变异。对这些非目标性状进行遗传增益和稳定性分析表明,不同转化株系间或性状间的遗传增益均存在较大差异,其中遗传增益最高的性状是单株穗数、着粒密度和单株产量;各性状中以株高、穗长和谷粒外观性状的变异程度最低,单株穗数和千粒重的变异系数最大。通过选择可获得产量与品质性状均有提高的转基因水稻。     

抗真菌转基因水稻生态适合度评价

在田间自然条件下,通过两年两季单独种植(非竞争)和混合种植(竞争)试验,分析比较抗真菌转基因水稻E121-2-1和E122-2-9与其非转基因受体亲本E32和常规稻粤香占在农艺性状、繁殖能力、花粉活力、种子活力、种子库持久力和自生性等适合度成分上的差异,评价抗真菌转基因水稻的生态适合度。结果表明,在竞争情形下,E121-2-1和E122-2-9的株高、千粒重和每穗总粒数在两年均显著降低或在其中一年显著降低,E121-2-1和E122-2-9农艺性状的竞争能力总体上低于E32和粤香占。E121-2-1和E122-2-9的净替代率在竞争态势下两年均呈下降趋势,其中E121-2-1在其中一年下降显著,而E32和粤香占的净替代率随不同年份升高或下降,但变化不显著。E121-2-1和E122-2-9的花粉萌发率、种子发芽势两年均显著低于E32和粤香占,种子发芽率和田间自生苗率在其中一年显著低于E32和粤香占,种子库持久力与E32和粤香占相比两年均无显著差异。只有E121-2-1和E122-2-9种子的休眠期两年均显著高于对照E32和粤香占。结果说明转四价抗真菌基因水稻E121-2-1和E122-2-9的生态适合度优势不强,其种群在自然界中的生存竞争和延续能力不会超越非转基因水稻。