抗草丁膦转基因油菜与野芥菜的bc1f5bc2f4bc3f3的温室适合度
：本实验以抗草丁膦转基因油菜（Brassica napus，2n=38=AACC）和野芥菜wild B. juncea（2n=36=AABB)回交所得的携带抗草丁膦基因的正反回交1代子4代（BC1mF5和BC1pF5）、正反回交2代子3代（BC2mF4和BC2pF4）、正反回交3代子2代（BC3mF3和BC3pF3）为研究对象，测量它们在温室条件下的各项适合度指标，包括营养生长期指标（株高、茎粗、莲座状直径、一次分枝数、地上部干生物量）和生殖生长期指标（单株有效角果数、角果长、每角果饱粒数），最后比较总适合度；对这些回交后代的自交代进行抗性筛选和鉴定，获得抗性基因在后代中的分离和传递情况。结果表明，在营养指标上，BC1F5及BC2pF4的株高显著低于野芥菜，所有后代的茎粗显著低于野芥菜，且BC1F5的单株生物量也显著低于野芥菜；在生殖指标上BC1F5的花粉活力显著低于野芥菜，BC1pF5的每角饱满粒数也显著低于野芥菜。总适合度上，只有BC1pF5显著低于野芥菜，其它回交后代具有和野芥菜相当的适合度。从抗性基因分离和传递情况来看，回交后代自交产生的子代的抗性分离比显著偏离孟德尔遗传定律，但抗性基因能以较高频率（超过50% ）传递给自交后代。供试回交后代和野芥菜相似的适合度意味着在自然条件下，它们存在自行完成生活史，并建立种群的潜在可能性，因此可能引起的生态风险不容忽视。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
1 材料与方法 3
1．1 材料 3
1．2 实验方法 3
1．2．1 材料种植 3
1．2．2 适合度成分的测定 3
1．2．3 抗性筛选和抗性检测 4
1．2．4 数据处理 4
2 结果与分析 4
2．1 适合度成分 4
2．1．1 株高 4
2．1．2 茎粗 5
2．1．3 一次分枝数 5
2．1．4 莲座状直径 6
2．1．5 地上部生物量 6
2．1．6 有效角果数 7
2．1．7 花粉活力 7
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
/> 2．1．8 角果长 8
2．1．9 每角饱粒数 8
2．1．10 总适合度 9
2．2 抗草丁膦基因在BC1F6、BC2F5和BC3F4中的传递规律 9
2．2．1 抗性筛选与抗性基因的检测结果 9
2．2．2 抗性基因的传递规律 10
3 讨论 13
致谢 15
参考文献： 16
抗草丁膦转基因油菜与野芥菜BC1F5、BC2F4、BC3F3的温室适合度
引言
油菜是世界第二大油料作物，是目前转基因植物中研究最多的一类植物，也是迄今国际上大面积种植的四大转基因作物之一[1]。 2014年，主要转基因作物中，转基因大豆、玉米、棉花和油菜的种植面积分别约为50%， 30%、 14%和 9%。转基因油菜的主要种植国分别为美国、加拿大、澳大利亚和智利，其中加拿大和澳大利亚分别种植了800万公顷和34.2万公顷的转基因油菜，分别占总转基因油菜种植面积的49%和2%，其余约49%的种植面积分布在美国和智利[2]。虽然我国目前尚未有转基因油菜的商业化种植，但是转基因油菜籽的商业进口在我国非常频繁，据海关统计数据显示，近5年，我国转基因油菜的进口量在100多万t到300多万t之间波动[3]，进口的油菜籽主要来自加拿大，大多是抗除草剂转基因油菜籽，大量抗除草剂转基因油菜籽的进口还可能在运输加工过程中通过种子造成抗性基因逃逸，导致生态风险。目前已有多例转基因油菜种子在运输过程中发生逃逸的报道[47]。因此开展转基因油菜的抗性基因漂移研究非常必要。
因为油菜是异花授粉植物，它的花粉可以通过虫媒或风媒途径进行远距离传播，而且花粉存活时间较长，因此容易与近缘种发生杂交，从而发生转基因油菜中的抗除草剂基因向近缘种中的漂移。如果野生近缘种是一种重要的杂草，而且抗性基因又能提高起适合度的话，就会给农田杂草防除带来新的难题，对农田生态环境造成冲击[8]。抗性基因能否渗入到杂草中取决于两个重要因素，一是转基因作物中的抗性基因能否在杂草中长期持续传递下去；二是携带抗性基因的杂种在自然环境中的生存和繁殖能力即适合度（fitness）的大小[9]。
作物中的外源基因特别是抗除草剂基因能在其杂交后代中持续传递下去是转基因发生漂移的重要步骤，否则其后代就不能在除草剂的选择压下存活，也就不会对生态系统造成很大影响。现有研究表明，抗性基因在转基因作物与近缘种的杂交或回交后代中按照孟德尔遗传定律进行传递，但也有不符合该定律的报道。Tomiuk等（2000）[10]研究了抗性基因在转基因油菜与芜菁的回交后代中的传递情况，发现在BC1代中只有20%的后代植株有抗性基因，而BC2BC4中只有少于15%的植株具有抗性基因，均不符合孟德尔遗传定律。Al Mouemar和Darmency（2005）[11]研究了转基因油菜和野萝卜（Raphanus raphanistrum）的回交后代中抗性基因的传递频率，发现连续四个世代G8G11中，每代仅有18%的后代表现抗性，抗性基因呈现不稳定遗传。Zhu等（2004）[12]研究了9个转基因油菜品系与3个芜菁种群的回交后代中转基因的传递规律，发现在BC1代中，所有的后代的抗性分离比均符合1:1，但是在BC24代中，其中2个油菜品系与3个芜菁种群的后代的分离比偏离了1:1，携带抗性基因的后代数量比预期明显要少。
就携带抗性基因的杂交后代能否在自然环境中生存和繁殖的问题，目前还没有明确的定论。现有研究结果表明，芸薹属植物和近缘种的杂交或回交代的适合度表现有差异。如Darmency et al.[13]研究表明甘蓝型油菜和Hirschfeldia incana的回交后代的结实量随着回交代数的增加而下降，在回交4代中没有种子能成苗；然而Chévre et al.（1997）[14]却发现甘蓝型油菜和野萝卜的回交后代的结实量随着回交代数的增加而不断增加，部分杂种能存活并产生种子，增加了基因逃逸的可能性。对于同样的杂交对象，不同的母本亦会有明显差异，Guèritaine et al. (2002)[15]研究了转基因油菜和野萝卜的异细胞质回交6代的适合度，表明以油菜为母本的后代适合度比以野萝卜为母本的后代的适合度低100倍。亦有研究表明后代的适合度和种植数量及密度密切相关[16]。显而易见，携带抗性基因的转基因作物与野生近缘种的杂交后代在自然环境中的适合度依赖很多因素：转基因作物种类的不同、父母本基因型的不同、自然环境条件的不同等。因此深入了解作物和野生近缘种的杂交后代在不同生态环境条件下的适应性，有助于从深层次开展转基因作物释放给环境造成的潜在危害[17]。
在我国转基因油菜最主要的近缘种为野芥菜(B. juncea var. gracilis)。野芥菜是芥菜型栽培油菜自逸的产物，80年代至今在西北地区严重危害小麦、青稞、油菜等作物[18，19]。近20年来已扩散到长江流域广大地区并成为广泛分布于农田和荒地的重要杂草[20，21]。部分种群已对草甘膦产生了抗性[22]。如果抗除草剂转基因油菜的抗性基因能渗入到野芥菜中，将会对我国生态环境产生很大的负面影响，因此不能忽视抗除草剂油菜的抗性基因向野芥菜的渗入。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
1 材料与方法 3
1．1 材料 3
1．2 实验方法 3
1．2．1 材料种植 3
1．2．2 适合度成分的测定 3
1．2．3 抗性筛选和抗性检测 4
1．2．4 数据处理 4
2 结果与分析 4
2．1 适合度成分 4
2．1．1 株高 4
2．1．2 茎粗 5
2．1．3 一次分枝数 5
2．1．4 莲座状直径 6
2．1．5 地上部生物量 6
2．1．6 有效角果数 7
2．1．7 花粉活力 7
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
/> 2．1．8 角果长 8
2．1．9 每角饱粒数 8
2．1．10 总适合度 9
2．2 抗草丁膦基因在BC1F6、BC2F5和BC3F4中的传递规律 9
2．2．1 抗性筛选与抗性基因的检测结果 9
2．2．2 抗性基因的传递规律 10
3 讨论 13
致谢 15
参考文献： 16
抗草丁膦转基因油菜与野芥菜BC1F5、BC2F4、BC3F3的温室适合度
引言
油菜是世界第二大油料作物，是目前转基因植物中研究最多的一类植物，也是迄今国际上大面积种植的四大转基因作物之一[1]。 2014年，主要转基因作物中，转基因大豆、玉米、棉花和油菜的种植面积分别约为50%， 30%、 14%和 9%。转基因油菜的主要种植国分别为美国、加拿大、澳大利亚和智利，其中加拿大和澳大利亚分别种植了800万公顷和34.2万公顷的转基因油菜，分别占总转基因油菜种植面积的49%和2%，其余约49%的种植面积分布在美国和智利[2]。虽然我国目前尚未有转基因油菜的商业化种植，但是转基因油菜籽的商业进口在我国非常频繁，据海关统计数据显示，近5年，我国转基因油菜的进口量在100多万t到300多万t之间波动[3]，进口的油菜籽主要来自加拿大，大多是抗除草剂转基因油菜籽，大量抗除草剂转基因油菜籽的进口还可能在运输加工过程中通过种子造成抗性基因逃逸，导致生态风险。目前已有多例转基因油菜种子在运输过程中发生逃逸的报道[47]。因此开展转基因油菜的抗性基因漂移研究非常必要。
因为油菜是异花授粉植物，它的花粉可以通过虫媒或风媒途径进行远距离传播，而且花粉存活时间较长，因此容易与近缘种发生杂交，从而发生转基因油菜中的抗除草剂基因向近缘种中的漂移。如果野生近缘种是一种重要的杂草，而且抗性基因又能提高起适合度的话，就会给农田杂草防除带来新的难题，对农田生态环境造成冲击[8]。抗性基因能否渗入到杂草中取决于两个重要因素，一是转基因作物中的抗性基因能否在杂草中长期持续传递下去；二是携带抗性基因的杂种在自然环境中的生存和繁殖能力即适合度（fitness）的大小[9]。
作物中的外源基因特别是抗除草剂基因能在其杂交后代中持续传递下去是转基因发生漂移的重要步骤，否则其后代就不能在除草剂的选择压下存活，也就不会对生态系统造成很大影响。现有研究表明，抗性基因在转基因作物与近缘种的杂交或回交后代中按照孟德尔遗传定律进行传递，但也有不符合该定律的报道。Tomiuk等（2000）[10]研究了抗性基因在转基因油菜与芜菁的回交后代中的传递情况，发现在BC1代中只有20%的后代植株有抗性基因，而BC2BC4中只有少于15%的植株具有抗性基因，均不符合孟德尔遗传定律。Al Mouemar和Darmency（2005）[11]研究了转基因油菜和野萝卜（Raphanus raphanistrum）的回交后代中抗性基因的传递频率，发现连续四个世代G8G11中，每代仅有18%的后代表现抗性，抗性基因呈现不稳定遗传。Zhu等（2004）[12]研究了9个转基因油菜品系与3个芜菁种群的回交后代中转基因的传递规律，发现在BC1代中，所有的后代的抗性分离比均符合1:1，但是在BC24代中，其中2个油菜品系与3个芜菁种群的后代的分离比偏离了1:1，携带抗性基因的后代数量比预期明显要少。
就携带抗性基因的杂交后代能否在自然环境中生存和繁殖的问题，目前还没有明确的定论。现有研究结果表明，芸薹属植物和近缘种的杂交或回交代的适合度表现有差异。如Darmency et al.[13]研究表明甘蓝型油菜和Hirschfeldia incana的回交后代的结实量随着回交代数的增加而下降，在回交4代中没有种子能成苗；然而Chévre et al.（1997）[14]却发现甘蓝型油菜和野萝卜的回交后代的结实量随着回交代数的增加而不断增加，部分杂种能存活并产生种子，增加了基因逃逸的可能性。对于同样的杂交对象，不同的母本亦会有明显差异，Guèritaine et al. (2002)[15]研究了转基因油菜和野萝卜的异细胞质回交6代的适合度，表明以油菜为母本的后代适合度比以野萝卜为母本的后代的适合度低100倍。亦有研究表明后代的适合度和种植数量及密度密切相关[16]。显而易见，携带抗性基因的转基因作物与野生近缘种的杂交后代在自然环境中的适合度依赖很多因素：转基因作物种类的不同、父母本基因型的不同、自然环境条件的不同等。因此深入了解作物和野生近缘种的杂交后代在不同生态环境条件下的适应性，有助于从深层次开展转基因作物释放给环境造成的潜在危害[17]。
在我国转基因油菜最主要的近缘种为野芥菜(B. juncea var. gracilis)。野芥菜是芥菜型栽培油菜自逸的产物，80年代至今在西北地区严重危害小麦、青稞、油菜等作物[18，19]。近20年来已扩散到长江流域广大地区并成为广泛分布于农田和荒地的重要杂草[20，21]。部分种群已对草甘膦产生了抗性[22]。如果抗除草剂转基因油菜的抗性基因能渗入到野芥菜中，将会对我国生态环境产生很大的负面影响，因此不能忽视抗除草剂油菜的抗性基因向野芥菜的渗入。
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