利用基因拆分技術培育耐草甘膦轉基因水稻的研究

董玉鳳 王旭靜 宋亞亞 靳 茜 王志興,*

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利用基因拆分技術培育耐草甘膦轉基因水稻的研究

董玉鳳1王旭靜1宋亞亞1靳 茜2王志興1,*

1中國農業科學院生物技術研究所 / 農業農村部農業轉基因生物安全評價(分子)重點實驗室, 北京 100081;2保定學院, 河北保定 071000

耐除草劑轉基因水稻基因飄流可能產生的環境安全問題是人們關注的焦點之一, 并已成為耐除草劑轉基因水稻能否在我國生產上發揮效益的限制因素。基因拆分技術能夠有效地控制轉基因目標性狀飄流, 為培育耐除草劑轉基因水稻提供新的途徑和思路。本研究將耐除草劑基因拆分成N端(EPSPSn, 1~295 aa)和C端(EPSPSc, 296~435 aa), 分別與DnaE蛋白內含肽的N端(Intein-N)和C端(Intein-C)連接形成融合基因與, 并分別通過農桿菌介導法轉入受體材料中花11。Southern雜交證明轉基因水稻En-12和Ec-22中外源基因為單拷貝插入。側翼序列分析證明轉基因水稻En-12和Ec-22中外源基因分別插入第2和第6染色體。利用四引物法篩選出轉基因水稻En-12和Ec-22的純合系, 并通過有性雜交獲得同時含有與的轉基因水稻En×Ec。草甘膦抗性分析發現, 單獨含有1個基因片段的轉基因水稻En-12和Ec-22不具有耐受草甘膦特性, 而同時含有2個基因片段的轉基因水稻En×Ec具有耐受草甘膦的特性, 說明拆分后的2個蛋白片段在intein的介導下重新組裝成完整有功能蛋白, 并賦予轉基因水稻耐受草甘膦的特性。轉基因水稻En×Ec與含有完整轉基因水稻G2-6相比, 其耐受草甘膦的能力有所下降, 但能夠滿足生產需求。本研究結果為利用基因拆分技術培育轉基因耐草甘膦水稻提供了科學依據, 同時也為利用基因工程手段培育轉基因雜交稻提供了新的技術平臺。……